350MW汽轮机组末级叶片振动模态分析

以某电厂350MW汽轮机组低压缸末级叶片作为研究对象,采用计算机三维绘图软件对末级叶片进行实体建模,利用ANSYS软件对末级叶片进行振动分析,得出了末级叶片前8阶振动频率特性和对应的振型图。结果显示:汽轮机工作转速不会达到末级叶片的前几阶临界转速,因此,末级叶片在汽轮机工作过程中不会出现共振现象,模拟结果对汽轮机末级叶片的设计和改进具有一定程度的指导价值。     

六十万千瓦汽轮机低压转子光弹性实验应力分析

前言自1975年以来,我们曾对哈尔滨汽轮机厂设计的六十万千瓦汽轮机低压焊接转子及整锻转子的单级叶轮(焊接转子的22级及21级叶轮,整锻转子的22级叶轮)进行过光弹模型实验,测得焊接转子22级及21级叶轮轮盘中面的应力及边界应力并获得最大应力的部位与大小。(详见“六十万千瓦汽轮机接低压转焊子模型光弹实验应力分析”一文)。对整锻转子的22级叶轮也测得其中面的应力及内径边界应力。对转子的强度设计提出了改进意见。这次又根据设计部门改型后的焊接转子与整锻转子进行了双级叶轮的     

600MW汽轮机低压缸末级叶片的强度分析

汽轮机运行过程中,低压缸末级长叶片高速旋转,承受了较大的离心力以及蒸汽参数变化产生的交变应力,导致低压缸转动部件产生裂纹,危及机组的安全运行。通过对低压缸末级叶片进行三维建模和低压缸转子进行二维建模,分析惯性载荷以及蒸汽温度变化对转子强度的影响。结果表明:机组启动过程中,当转速增加时叶片与轮缘的等效应力随之增大,最大受力点的等效应力变化规律与转速上升曲线基本一致;汽轮机冷态启动初期,温度载荷对结构应力的影响最大,随着启动时间的增加,转子温度呈级间分布,其影响逐渐减弱。     

汽轮机末级动叶片断裂级性能数值研究

针对某电厂汽轮机末级叶片断裂后修整再用这一实际情况,应用FINE/Turbo软件模拟断裂前后的流场,讨论、分析末级叶片断裂后对汽轮机末级及其它各级性能的影响,得出如下结论:汽轮机效率降低、汽耗增加。各级后压力升高,汽轮机轴向推力、扭矩降低;各级压力参数相对于未断裂时有所降低,特别是次末级出口压力参数降低最多;叶片断裂处速度分布不均匀、变化较剧烈,在叶顶处形成了较大的回流区,流动损失加大。     

52吋低压末级叶片

低压缸用的52时叶片:(1)核电汽轮机与火电汽轮机相比,在同一输出功率的情况下,核电汽轮机的排汽量为火电汽轮机的1.6～1.8倍,因此,为了提高汽轮机效率就要求减少排汽损失,以增加电力输出。为了达到加长末级叶片的长度,增加排汽面积这一目的,三菱公司早就加紧了用于低压缸的52时末级叶片的研制。52时锻造叶片已经完成了设计和要素试验,工厂造了一部分叶片,装入叶轮,预     

基于遗传算法的汽轮机转子多级叶片不平衡量优化方法研究

为降低汽轮机转子叶片及轮盘在安装过程中带来的残余不平衡量,基于遗传算法的快速寻优功能提出,通过调节对每级叶片的排列顺序以及各级叶轮之间的相对安装角,优化转子不平衡的方法,并以某型汽轮机转子的叶片及轮盘的安装工艺为例展开优化研究.案例研究表明:优化后,第七级、第八级和第九级叶片的不平衡力分别是优化前的3.17×10-5,...     

汽输机用铝合金叶片试验总结

一、前言国家动力工业迅速发展,汽轮发电机组的生产量逐年增加,因而对叶片用铬不锈钢材的需要量越来越大,然而镍、铬是我国稀缺元素,更兼世界各国都把镍、铬作为战略资源,想方设法寻找代用材料。随着汽轮机单机容量的增大,末级叶片势必增长,叶片的离心力就要增大,叶片根部和叶轮内孔要承受很高的应力,叶片与叶轮的工作条件恶化,为了改善这些转动部件     

汽轮机套装叶轮接触问题的三维有限元分析

运用有限元分析软件SAMCEF,对某型号汽轮机套装叶轮与轴的过盈配合问题作三维模型计算分析,计算中采用接触单元处理过盈配合边界,得到了转子位移和应力分布,并对原来的过盈量设计进行了优化改进,在保证安全性的前提下减小了轮盘的接触应力。     

用于增加汽轮机效率的设计软件

据《Turbomachinery International》2004年11-12月号报导，汽轮机末级，尤其是末级动叶片对设计来说是相当复杂的部件。设计者通常只能在或接近设计工况下保证高的末级效率。效率随着偏离额定的运行条件而减少。这些级运行条件的变化是很大的。在汽轮机从待机状态到最大负荷，末级内的蒸汽质量流量可以改变20倍。质量流量取决于冷凝汽内的压力，该压力随冷却流体温度季节性变化而改变。末级有着极其严格的结构约束，包括叶片的静应力-应变状和整个叶片寿命期的振动。     

国产600MW汽轮机末级叶轮振动特性有限元分析

采用Solidworks软件对国产某600MW汽轮机低压转子的末级叶轮进行三维实体建模,利用有限元分析软件ANSYS对其在0~3000r/min间的7个转速下的模态特性进行了计算,得到了各转速下末级叶轮的前12阶模态频率、振型云图,绘制出了末级叶轮的坎贝尔图。在此基础上,建立了末级叶轮各阶模态频率随转速变化的定量关系,3000r/min转速下各阶模态频率的增量随模态阶数的定量关系。     

壳和实体结合在一起的有限元分析

在汽轮机的零部件中,壳与体结合在一起的例子是非常多的,例如低压缸末级自由长叶片的叶型部分与叶根部分;转子与叶轮;叶轮与叶片;再如计算隔板时,隔板体与其中的汽叶等等,都会遇到这个问题。用有元限分析这类问题的应力时,若只用一种单元,为了能反映结构特征的三维体单元,必须在壳体部分的单元增加很多(由于长宽比例限止),增加很多节点,不但引起计算     

低压缸小容积流量工况的计算分析和改造措施

对某350 MW超临界机组汽轮机低压缸小容积流量工况的热力参数、流场、末级动叶强度和末级动叶动应力等进行了计算,分析了汽轮机低压缸在小容积流量工况级间热力参数和排汽参数的变化情况,得到了小容积流量工况下低压缸末级动叶的强度和动应力变化规律。对低压缸小容积流量工况的运行风险进行了分析,并提出了相应的改造措施。结果表明:随着低压缸进汽质量流量的不断减少,低压缸末级长叶片区域开始出现涡流和倒流现象,低压缸鼓风发热不断加剧,叶片温度升高,许用应力下降,动应力增大;可以采用增加温度测点和排汽区域喷水减温等手段来保证低压缸的运行安全。     

含气率对多相混输泵叶片应力应变的影响

为了揭示流固耦合作用对多相混输泵的影响规律,以一单级多相混输泵为研究对象,选取气液两相作为运输介质,基于ANSYS软件进行数值计算,流体域采用TurboGrid进行结构化网格划分。通过计算得到不同含气率下叶片表面的应力和应变分布规律。结果表明:在不同含气率下,动叶轮内最大变形量均出现在流向系数为0.1附近,而静叶轮内变形最明显的位置位于叶片的进口与出口处;随着含气率的增加静叶轮内叶片的变形量有一定程度的下降,但降低的程度要低于动叶轮内叶片的变化量。在动叶轮内,随着含气率的增加压力面和吸力面等效应力整体减小,且最大等效应力区域逐渐向叶轮进口方向移动。研究结果可为多相混输泵的开发与结构优化提供参考。     

基于流固耦合的离心式压气机叶轮叶片仿真研究

以某型离心式压气机叶轮为研究对象,利用ANSYS工程软件对叶轮进行单向流固耦合数值模拟。在综合考虑热载荷对叶轮叶片应力应变影响的前提下,建立叶轮单流道的三维流场模型,得到额定转速下压气机叶轮内部流场应力分布。将离心力、气动力和热载荷施加到叶片上,最终得到在离心力、气动力和热载荷三者共同作用下的叶片应力分布和叶片最大变形量。结果显示:相比仅考虑离心力和气动力影响的情况,在施加热载荷后,叶片最大应力增加7.62%,最大变形量增加24.69%。     

六十万瓩汽轮机低压转子有限元应力计算报告

前言本报告是对哈尔滨汽轮机厂设计准备投产的六十万瓩汽轮机低压转子两种不同的结构焊接、整锻转子的有限元应力计算报告。本报告给出:1、焊接转子末级,次末级的园弧处,平衡槽处的径向应力、切向应力,校核应力(相当应力)。2、焊接转子末级轮盘中心轴上的各种应力分量。     

某600MW汽轮机低压第6级动叶片断裂原因分析

对某电厂600 MW汽轮机低压第6级叶片断裂事故现场及运行历史数据进行了调查分析,对断裂叶片进行理化检验和断口分析,对叶片离心应力和叶轮叶片系统振动特性进行了有限元计算分析,基于上述工作综合分析了叶片断裂原因。该叶片断裂失效类型是应力腐蚀,裂纹扩展过程中伴随着疲劳扩展。导致叶片发生断裂的主要原因是叶轮叶片系统1阶6节径动频率未能有效地避开"三重点"共振区域。     

喷丸对汽轮机叶片残余内应力影响的研究

汽轮机末级叶片经局部高频淬火后其防水蚀抗力得到提高,然而由于过渡区的存在,导致叶片整体性能恶化。喷丸工艺可以改善过渡区的残余应力分布和提高汽轮机叶片的疲劳性能。研究了喷丸前后汽轮机末级叶片（909mm叶片和40in叶片）的残余内应力分布特点。研究表明,喷丸能优化汽轮机叶片表面的残余应力状态,引入有益的残余压应力,为提高其疲劳性能提供保障。     

对_计算跨音速透平叶栅极限进气角的方法_一文的讨论

从机组功率和涡轮效率观点来看,汽轮机末级叶片是一个关键的部件,因为末级提供的功率往往占整个汽轮机输出功率的10%左右或更多,末级叶片出口的环状面积决定了最大的蒸汽流量。排汽面积也决定了排汽损失值,该损失对装置效率有很大影响。为此,为了增加机组的功率并提高汽轮机装置的热效率必须研制具有大的排气面积和高效率的末级叶片。众所周知,无论是常规动力还是核动力的大功率汽轮机由于巨大的蒸汽流量和蒸汽经多级膨胀,其末级叶片往往是在跨音速区     

大容量汽轮机阀序改造后调节级叶片强度安全性分析

以某600MW汽轮机调节级叶片为研究对象,采用有限元方法对阀序改造后顺序阀工况下调节级叶轮-叶片系统的结构应力、振动特性、瞬态动力响应和动应力进行计算分析。计算结果表明,顺序阀工况下调节级叶轮叶片系统的静强度和动强度满足强度设计要求,阀序改造后调节级叶轮-叶片系统可以安全稳定地运行。     

基于流固耦合的离心风机叶轮动力特性分析

采用数值计算软件CFX和Ansys对离心风机叶轮进行了流固耦合模拟研究,对叶轮的强度、模态和振动特性进行了计算和分析.结果表明:考虑流固耦合作用后,风机的气动性能几乎没有变化,但是叶轮最大总变形量减小2.5％,最大等效应力增大3.6％;考虑预应力效应后,叶轮的固有频率提高,且不同阶次条件下的提高幅度不同;在稳定运行工况下,叶轮周围气流压力的主要脉动频率与叶片通过频率相同;叶轮的固有频率部分落入局部共振区域,该区域的等效应力远小于叶轮材料的疲劳极限,不会导致叶轮疲劳破坏.