导轴承系统对水电机组轴系特性影响分析

导轴承特性是影响水轮发电机组轴系振动特性和稳定性的根本因素。导轴承的特性取决于轴承的几何参数及边界条件。为了研究不同轴承几何参数及边界条件对机组轴系特性的影响,本文采用单变量参数分析法,通过分别改变轴承瓦块数,瓦间隙、轴瓦包角、油膜温度参数,运用临界转速和对数衰减率对轴系特性进行分析研究,得到轴承系统对轴系特性的影响规律。结果显示:随着瓦块数和包角的增加及油膜温度的降低,轴承的偏心率逐渐减小,油膜最小厚度逐渐增大,但随着半径间隙的增大,轴承偏心率和油膜厚度均增大。其中随着轴承参数的变化,一阶临界转速和对数衰减率变化很小,二阶临界转速呈现不同的变化趋势。最终为以后的轴承选择或运行提供一定的参考依据。     

基于特征方程的油涡轮优化设计

根据油涡轮各部件的基本结构与工作原理,借鉴径流式涡轮与冲击式水轮机的设计理论,推导出基于速度三角形与动量矩定理的油涡轮基本特征方程,并据此提出油涡轮有效轴功率随射流相对出流角β2的变化规律.根据此变化规律,采用减小β2将流道改为加速流道的方法,对某1 000MW汽轮机组油系统的油涡轮进行优化设计.借助CFD软件对原型油涡轮和优化设计油涡轮进行多工况数值模拟,结果表明,优化后的油涡轮不仅满足设计要求,而且还具有较好的稳定性,能够适应变工况运行,为油涡轮的优化提供科学依据.     

混流式水轮发电机组上机架疲劳寿命分析

上机架是承受水轮发电机组轴向负荷的重要部件,在运行过程中还需承受交变应力作用,由此产生的疲劳破坏问题将造成安全隐患。为保证电站安全稳定运行,以某电站混流式水轮发电机组为例,采用ANSYS Workbench对上机架进行静力学分析,并利用实测数据验证了数值模拟的可靠性。在此基础上,利用Workbench中的疲劳分析模块对上机架进行了疲劳寿命分析。结果表明,上机架疲劳安全系数大于许用安全系数,疲劳寿命为无限寿命,可满足机组安全运行要求。该疲劳分析方法对深入开展水力机械的疲劳破坏研究具有一定的参考价值。