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。     

汽轮发电机组调节级喷嘴改造探讨

调节级效率对高压缸效率有着重要的影响,国产引进型300 MW汽轮机普遍存在调节级效率偏低的问题。文章分析了调节级效率偏低的原因,并提出了改造的方法,通过喷嘴的优化改造,提高了调节级效率,达到提高机组运行经济性的效果。     

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%。     

倾扭叶片在热电联产级组中的应用

采用了倾扭复合成型的设计方案，对国产热电机组CC25的低压末两级进行了优化设计。首先以准三维通流计算为基准，对进出口的几何参数进行了调整，兼顾了设计工况和变工况下的气动性能要求，提高了级组的总体运行效率。叶型型线设计采用三次B样条控制成型、径向叠加的方法，按照进出口汽流角的变化规律进行径向扭曲，最终获得三维扭叶片。进一步对静叶片进行斜置，提高了级的流动性能。结果表明：采用合理的静、动叶匹配可有效地减少攻角损失；对静叶进行合理的斜置和扭曲，对动叶采用合理的扭曲规律，可控制反动度的分布，有效减少根部／顶部的次流损失以及减弱流动分离，减少余速损失，改型后CC25机组低压末两级的内效率提高了6．6％。     

汽轮机次末级叶片断裂分析及现场修复

针对华电宜宾电厂12号汽轮机次末级叶片断裂情况,在全面检查、分析叶片断裂原因基础上制定现场修复方案,阐述了现场修复处理以及修复质量评估过程,为叶片故障机组的分析、抢修或现场处理提供参考.     

汽轮机次末级叶片断裂分析及现场修复

针对华电宜宾电厂12号汽轮机次末级叶片断裂情况,在全面检查、分析叶片断裂原因基础上制定现场修复方案,阐述了现场修复处理以及修复质量评估过程,为叶片故障机组的分析、抢修或现场处理提供参考。     

汽轮机叶片振动敏感性和模态能理论的研究

对汽轮机叶片振动敏感性进行了研究．根据能量原理，提出并建立了用“叶片模态能系数”等新概念对叶片各振动模态进行振动敏感性评价的理论和方法，给出了确定叶片组“模态能系数”以及判断叶片组内最危险叶片的原则．数值计算结果表明，上述理论和方法是符合实际的，在理论研究和工程应用方面均有实际意义     

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。     

阻尼叶片振动特性的优化研究

为了把“接触器端面正压力存在一个可使得响应最小的最佳值“的理论变为实际可行的操作,通过将最优化理论与阻尼叶片动力特性计算相结合,运用鲍威尔惩罚函数法,以系统在不同激振频率下叶顶响应位移的最大值为目标函数,通过调整相邻阻尼器之间的间隙和安装位置,以及阻尼器的结构尺寸如直径、厚度、宽度和位置等系统结构参数,使系统具有优良的动力特性,并结合某厂的900等级叶片进行了具体的优化研究。研究结果表明,优化后叶片振动响应从0．3631mm降低到0.0857mm,,使叶片获得了最优的振动特性,提高了振动安全性。     

N25型汽轮机末级叶片的气动优化及分析

为提高N25型汽轮机效率,通过对其末级叶片进行CFD数值计算,分析其气动性能并提出优化改进方案.通过分析末级叶片等熵效率沿轴向分布变化、静动叶片表面压力变化、平均截面处熵值分布和速度分布,优化静、动叶片的叶型,调整了动叶片角度、前缘和尾缘、级间匹配关系.计算结果表明,优化后等熵效率提高了1.74％,轴功率提高8.58％,达到了气动性能优化的目的.     

免疫PID控制器在汽轮机调节系统中的应用

生物体的免疫响应反馈理论是维持生物体免疫平衡的关键。通过免疫系统与控制系统的类比,借鉴免疫响应调节机理,提出了免疫PID控制器,并对汽轮机调节系统进行了仿真研究,结果表明当存在扰动时免疫PID控制器可以获得满意的效果。     

现代汽轮机叶片阻尼结构形式设计方法的研究

为了提高叶片的安全性,现代汽轮机叶片尤其是长叶片在设计中较多地采用了阻尼结构,增加叶片的阻尼以降低叶片响应,从而降低叶片的动应力．通过对叶片阻尼结构的分析研究,提出了汽轮机叶片获得最佳阻尼的阻尼结构设计方法,即首先通过一系列动力计算获得对应叶顶响应最小的最佳摩擦面正压力,再由静力分析获得其最佳阻尼,使得在现有结构下其动应力最小．分析了一个工程中实际使用的阻尼叶片,获得了它的最佳摩擦面正压力及最佳阻尼设计间隙．     

大型汽轮机调节级动叶栅温度场分析

超临界汽轮机调节级承担着较大的焓降,温度梯度更大,会引起高压缸各级相当大的热应力和热变形,特别是调节级动叶栅及调节级处的转子表面的温度变化较为剧烈,这将影响机组的启停及变工况速度,不利于机组的调峰。而本文以某600MW超超临界汽轮机为例,建立了调节级动叶栅的有限元分析模型,模拟出整个动叶栅及转子表面的温度分布图,为研究超超临界汽轮机各级叶片和转子热应力的分析提供了理论基础,并为机组的启动优化提供了参考。     

成组叶片振动特性的三维数值模拟及实验研究

采用三维8节点非协调单元，建立了成组叶片振动特性计算的三维有限元模型。该模型考虑到成组叶片位移约束的周期对称性，引入了斜边界条件和斜坐标系统来处理成组或整圈叶片的约束条件，从而可以准确地计算出三维复杂形状叶片组在动、静状态下的固有频率和振型。利用该方法对实例进行了计算，同时又在高速动平衡实验室进行了实验验证。计算结果和实验结果对比表明，用该方法计算的叶片振动特性精度较高，为计算复杂几何形状叶片组的振动特性提供了一种有效的手段。     

大功率汽轮机成组长叶片三维振动特性分析

引入三维实体单元模型和子结构分析方法,提出了大功率汽轮机叶片组静频和动频的计算方法。文中对一工程中实际使用的长叶片组进行了分析,实例分析表明,文中所提供的分析模型可以充分利用现有的计算工具精确分析叶片组的振动特性,直观地反映叶片的应力状况的振动形态。     

汽轮机叶片三维有限元分析后处理

提供了一种把汽轮机叶片三有限元分析结构可视化的处理方法，其中包括有限元网格图、应力等值线图、应力彩色云图、三维实体剖面图以及叶片变形和振型图等的生成和绘制方法，并提供了一个真实叶片的有限元后处理分析结果。     

涡轮弯扭叶片的几何造型

现代涡轮叶片是弯曲、扭转、变截面复杂流线型面,一般无法解析表达,为满足叶片型面数控加工要求,针对给定若干叶片截面上型值点的情况,采用节点号参数化双三次Ｂ样条插值曲面对完整弯扭叶片进行三维造型,并提出考察造型型值点网格密度是否满足加工精度要求的判断准则,实际加工证明,此算法简洁,稳定,适合涡轮叶片加工的工程需要。     

图像探针测量汽轮机湿蒸汽二次水滴参数方法研究

汽轮机中二次水滴粒径大,容易造成叶片水蚀,降低汽轮机效率.但由于其数量少,测量困难,加大了研究的难度.在众多测量方法中,图像法具有同时测量二次水滴粒径、速度、方向和湿度等参数的优点.采用图像探针测量二次水滴,利用镜头参数确定测量区,提出根据水滴图像的模糊程度来确定该水滴是否处于测量区内,处理测量区内二次水滴,得到其粒度、速度和湿度等参数.通过实验室研究,得出模糊程度和颗粒的关系,并经过湿蒸汽模拟实验,计算出喷雾水滴的粒度和体积浓度,验证了该处理方法的有效性,为二次水滴的测量提供了一种新的思路.     

风力机叶片三维模型的计算机绘图法

根据风力发电机组叶片的结构特点,在三次样条插值函数拟合叶片翼型曲线的基础上,提出一种利用计算机建立叶片截面与三维模型的程序设计方法.该方法应用插值拟合理论求解叶片截面翼型曲线离散点的坐标,应用点的坐标变换理论求解各离散点空间实际位置的坐标,应用三维几何建模理论建立叶片模型.最后给出一个仿真实例.