汽轮机间隙气流激振力分析及计算程序设计

本文给出了基于流体动力学的计算汽轮机均匀气流场和非均匀气流场直叶片、短扭叶片、长扭叶片以及汽轮机调节级间隙气流激振力的计算公式 ,介绍了基于以上公式的汽轮机间隙气流激振力计算程序 ,并讨论了程序设计中有关积分的处理方法。     

科氏力对高速旋转汽轮机叶片动态特性的影响

采用解析的方法，建立了高速旋转汽轮机叶片中科氏力和科氏动应力的计算模型。该模型克服了以往在叶片动态特性分析时难以考虑科氏力影响的问题，导出了科氏动应力和非稳态气流动应力比值的计算公式以及科氏力和离心力比值的计算公式，并进行了实例分析．计算结果表明，科氏力对叶片轴向振动和扭转振动的固有频率没有影响，对切向振动的影响很小，可以忽略不计；科氏力所产生的动应力不到非稳态气流动应力的1%。     

汽轮机扭叶片振动特性常见数学模型的对比

通过收集资料,将历史上汽轮机扭叶片三种计算模型各自特点分别列出,指出了三种模型的优缺点及适应范围。并从合理模化叶片,提高计算精度的观点出发,认为三维有限元模型将成为汽轮机扭叶片振动特性研究的重要手段。     

汽轮机扭叶片的虚拟设计

工业产品传统的物理设计过程,由于前期缺乏预测能力而使产品开发程序效率低、费用高．运用产品虚拟设计的基本理论和方法,针对汽轮机中低压级的热力过程,建立了扭叶片虚拟设计的基本框架．通过热力计算程序得到扭叶片的成型规律,并从三雏造型到仿真试验进行了叶片虚拟设计的研究,将热动类专业知识、计算机仿真技术与CAD技术相结合,形成一种比传统设计过程更高效的设计方法,体现了虚拟技术在汽轮机叶片设计中的成本低、收益高、决策性好等优点．     

660MW汽轮发电机组扭振监测系统应用研究

汽轮机扭振监测系统是一整套采集汽轮发电机组轴系扭振数据并进行实时分析,报警、记录的综合系统。该文以河北国华沧东发电有限责任公司4号机组为例,阐述了660MW汽轮机扭振监测系统的开发和应用过程。     

汽轮机叶片参数的多目标优化设计

由于制造误差和不平衡力的作用,汽轮机叶片的周向气动力除合成一个力倡外,还合成一个横向力,这个横向力使转子发生进动,在一定条件下会使转子失稳,是转子的一个自激激振力。为保证机器正常工作,应对汽轮机叶片参数进行多目标优化、本文首先导出了力偶和激振力的公式,建立了汽轮机叶片参数的多目标优化设计的数学模型,提出了求解该模型的算法,并给出了算例。     

带阻尼结构长叶片振动响应的研究

研究了大型汽轮机长叶片的阻尼结构对叶片振动的减振原理及效果。首先引入了干摩擦非线性连接元，并进而推导出摩擦力附加刚度及附加阻尼矩阵，建立了有限元动力方程。其次用摩擦阻尼情况下的振型叠加法编制了有限元程度，研究了叶片阻尼凸肩间的正压力和叶片响应的定量关系，找出了规律，在此基础上用８５１叶片作为算例，验证了干摩擦阻尼模型的合理性及程序的正确性。     

汽轮机叶片疲劳寿命预测方法的研究

为了提高汽轮机叶片的可靠性，预防电厂中汽轮机叶片疲劳断裂的发生，首先提出了叶片应力和动态特性的数值分析方法，然后基于动态应力分析结果，考虑了影响汽轮机叶片失效的各种因素，引入Neuber准则和雨流计数法，建立了汽轮机叶片的疲劳寿命预测模型，并分析了一个5片成组的851mm叶片疲劳寿命状况。结果表明：提出的汽轮机叶片动态应力三维有限元分析模型具有良好的工程精度，叶片疲劳寿命预测可以定量地分析影响叶片安全运行的各种因素和叶片的疲劳寿命，为现实中叶片的设计制造及汽轮机运行提供了参考。     

采用扭杆单元分析汽轮机长叶片振动的有限元法

本文提出了计算电站汽轮机长叶片固有振动的一种数值方法。为了反映长叶片自然扭曲度大的特点和缩减自由度,该方法将长叶片简化为扭杆,并从扭杆位移函数出发推导出扭杆的弹性势能、动能以及离心力势能,进而将长叶片沿高度离散为扭杆单元,并建立扭杆单元的弹性力刚度矩阵、离心力刚度矩阵和质量矩阵。应用实例表明,该方法的频率计算值和实测值相当接近,能满足工程实际要求。     

大型汽轮机长叶片全工况动应力数值计算及试验研究

针对当代大型汽轮机全工况灵活性运行关注的突出问题，以哈尔滨汽轮机厂有限责任公司1 000 MW等级空冷汽轮机低压末级叶片为研究对象，提出了一种长叶片动应力仿真分析方法。结合长叶片动态试验，论证了计算方法的有效性。理论分析表明，汽轮机低负荷运行工况下流动分离引起叶片表面涡激效应是叶片动应力增加的重要因素。从工程应用的角度出发，将气动流场叶片表面压力脉动值作为结构场激振力的激振因子，进而计算分析叶片在不同工况下的动应力是可行且有效的。经过多方案比较，仿真计算与试验结果取得了很好的一致性。叶片仿真和动态试验的结果表明，末级叶片最大动应力出现在20%负荷附近，叶身动应力峰值约为许用值5%，具有足够的耐振强度和安全裕度，能很好满足大型汽轮机全工况灵活性安全可靠运行要求。     

汽轮机通流部分优化设计

本文主要对高效新叶型的开发、子午通道优化技术、弯扭联合成型技术和新型汽封的应用等汽轮机通流部分性能的改进与优化措施方面进行了回顾与总结,并对汽轮机多目标优化现状进行分析,在汽轮机效率的提高方面进行了一定展望。     

汽轮机围带叶片组动应力计算方法兼分析法国卅万吨合成氨成套设备KT1501型汽轮机叶片断裂事故

本文叙述由汽轮机围带扭叶片组各类计算振型、按能量守恒原理进一步算得在发生各类振型的共振时叶片组叶身、叶根、围带及铆钉的振动应力。并根据材料的许用耐振强度判断其共振的安全性。本法主要用来计算电厂汽轮机中等长度的叶片。这里也计算了曾发生五次振动断裂的法国进口机组第一级动叶,计算结果表明该级原先叶片主要是由于2nZ喷咀激振力引起的叶片组轴向弯曲U型共振断裂。经法国修改设计后,仍旧断裂,但断于nZ喷咀激振力引起的叶片组切向弯曲B_o型共振。计算结论与实际事故部位及断口分析符合。     

正螺旋面的展开及其计算机绘图

本文探讨了正圆柱螺旋面的展开方法及其对实际导程的影响。采用了拉格朗日中值定理导出的计算公式,在计算机上运算及绘制出螺旋面展开图。运用本文推荐的计算公式绘制展开图,将有利于制造螺旋输送器叶片。     

测量平差中平差模型的相互转换

本文应用近代平差理论，导出了五种平差法的计算公式，从特殊到一般地揭示了平差模型计算公式的内在规律，这对于深入理解平整理论．牢固掌握平差计算公式都是很有益处的     

变耦合区域风力机叶片弯扭耦合效应研究

弯扭耦合风力机叶片可以有效降低叶片极限载荷,但会增加叶片发生气弹不稳定的风险,耦合区域对叶片弯扭耦合性能有重要影响。本文基于节点位移给出了弯扭耦合系数及等效弯扭耦合系数的定义,该定义将弯扭耦合系数视为叶片整体属性,可以考虑耦合区域对叶片弯扭耦合特性的影响。以NREL 5MW风力机叶片作为基准模型,设计了变耦合区域弯扭耦合叶片,研究耦合区域、铺层角度和叶片材料对弯扭耦合叶片的变形及其等效弯扭耦合系数的影响。数值计算结果表明,全区域碳纤维叶片弯扭耦合效应最显著,而全区域玻璃纤维-碳纤维混合铺层叶片也可以获得较显著的弯扭耦合效应。     

浅谈弯扭叶片的作用机理及实践应用

目前,弯扭叶片在工程实践中得到了广泛的应用,使透平机械的效率得到了大幅度的提高。文章对弯扭叶片的作用机理进行了阐述,并对其在工程实践中的应用进行了介绍。     

剑杆织机引剑机构动力学研究

以双相剑杆织机引剑机构为例,按动力学模型用传递矩阵法分别以集中质量和连续系统导出了相应的扭振轴系动力学方程,并在此基础上应用拉格朗日方程按连续系统导出轴盘扭振系统的振动动力学方程。     

在汽轮机上数控加工技术的应用

叶片是汽轮机最为重要的组成部分,在整个能量转换过程中发挥着至关重要的作用。将数控加工技术应用到传统的汽轮机叶片加工领域之中,不仅能够有效提高汽轮机叶片的加工水平,还能够进一步促进汽轮机工业生产效率,推动我国工业生产实力的稳步进步。因此,做好数控加工技术在汽轮机叶片加工中的应用则尤为重要。本文笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献就数控技工技术展开粗浅的探讨,以供参考。     

基于节点位移法的变耦合区域风力机叶片弯扭耦合效应分析

弯扭耦合风力机叶片可以有效降低叶片极限载荷,但会增加叶片发生气弹不稳定的风险,耦合区域对叶片弯扭耦合性能有重要影响。基于节点位移给出了弯扭耦合系数及等效弯扭耦合系数的定义,将弯扭耦合系数视为叶片整体属性,可以考虑耦合区域对叶片弯扭耦合特性的影响。以NREL 5 MW风力机叶片作为基准模型,设计了变耦合区域弯扭耦合叶片,研究耦合区域、铺层角度和叶片材料对弯扭耦合叶片的变形及其等效弯扭耦合系数的影响。数值计算结果表明,全区域碳纤维叶片弯扭耦合效应最显著;而全区域玻璃纤维-碳纤维混合铺层叶片也可以获得较显著的弯扭耦合效应。     

变分渐近梁截面分析方法在叶片分析中的应用

针对非均匀的、初始弯扭的各向异性玻璃钢叶片, 由几何非线性的3维弹性理论导出了常规的有限单元横截面分析公式. 基于旋转张量分解的概念, 得到了由1维广义应变与3维翘曲位移表示的3维应变场. 根据1 维应变, 用变分渐近方法建立翘曲位移, 然后可以得到具有任意几何形状和材料特性的玻璃钢叶片的横截面刚度. 作为应用实例, 计算了1 5 MW变速恒频风力机玻璃叶片截面剪切中心位置分布和截面刚度矩阵.