俄制核电末级叶片围带磨损原因分析及间隙修复

采用试验手段和有限元方法对某核电汽轮机末级叶片围带磨损原因进行了分析,并基于叶片围带在不同间隙下的安全性和经济性分析,确定了叶片安全运行时的围带间隙范围,给出了叶片围带间隙的修复方法和实施工艺流程,为后续末级叶片检修提供了重要的理论依据。

汽轮机叶片在电气短路故障下的动响应分析

基于电气短路故障分析了汽轮机低压叶片转子系统的静应力、固有频率以及电磁激振力下的动响应,得到了末级叶片的峰值合应力,采用Neuber理论和材料的循环应力应变关系计算了末级叶片的真实应变,并根据材料的应变寿命特性曲线,得到了末级叶片在电气短路故障下的循环寿命,为末级叶片的安全运行提供了重要的理论依据。

基于流场换热的阀壳瞬态温度场分析及强度评估

文章基于浸入边界法,对汽轮机阀壳进行了流场分析,得到了阀壳在不同开度下的换热系数场和温度场,根据机组启停曲线分析了阀壳瞬态温度场,并在循环热载荷和压力载荷下的得到了阀壳在启停过程的低周疲劳和长时运行时的高温蠕变,为研制更加安全、高效的汽轮机阀壳提供了重要理论依据。

某核电汽轮机低压末级长叶片颤振风险分析

从气动弹性稳定性问题角度出发,基于能量法判据,对核电汽轮机末级长叶片进行气动瞬态分析,主要考虑叶片在一个振动周期内气流对叶片所做的气动功与机械阻尼之间的平衡状态,利用总阻尼系数判断叶片的颤振风险,为研制更加安全、高效的末级叶片提供了重要理论依据。

某调峰汽轮机叶片动频率测试及调频优化

基于无线电遥测技术对某调峰汽轮机叶片进行了动频率测试,并根据调峰汽轮机叶片在低负荷下的运行安全性风险,对叶片的二阶动频率进行了调频优化,测试结果显示,叶片二阶调频方法效果明显,且叶片的一阶和二阶共振频率均有较大的安全余量,为后续的调峰汽轮机的叶片设计积累了丰富的工程经验,具有一定的工程指导意义。

某汽轮机高压缸阀壳安全性评估

基于有限元方法评估了某汽轮机高压缸阀壳的安全性,根据机组启动曲线计算了阀壳的瞬态温度场,并进行了低周疲劳分析,采用Mason-Coffin应变与疲劳寿命关系评估了阀壳的低周疲劳寿命。在稳态工况下分析了阀壳的长时蠕变,评估了阀壳在20万h内的运行安全性,为机组的安全运行提供了重要理论依据。

基于能量法判据的压气机叶片颤振风险分析

叶片颤振属于气动弹性稳定性问题,是压气机叶片在设计过程的必要环节,文章以某轴流压气机叶片为分析对象,采用能量法判据进行了叶片瞬态气动分析,得到在一个振动周期内气流对叶片所做的功,根据气流对叶片做功的正负,判断叶片的颤振风险,为压气机叶片的安全运行提供了重要理论依据.

某压气机叶片强度、振动特性及颤振分析

基于有限元方法对某轴流压气机叶片进行了数值分析,采用流固耦合方法计算了叶片的气动压力载荷和气流激振力,确保了叶片强度与振动分析结果的精确性。采用能量法研究了叶片在一个振动周期内结构与流场之间的气弹稳定性,分析了叶片在不同运行工况下的颤振风险。本次分析综合评估了叶片的运行安全性,可为后续叶片的安全运行提供重要的依据。

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1000 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。

汽缸夹层温度场的流固耦合分析

基于汽轮机系统复杂的换热特性,利用流固耦合的方法分析了某机组高压内缸、高压外缸以及内外缸间夹层的温度场,考虑了汽缸与夹层蒸汽的对流换热及辐射换热对换热系数计算的影响,探究了汽缸夹层换热系数的修正规律。分析过程包括了汽缸温度场分析简化模型的建立,计算对流换热系数及辐射换热系数,迭代分析温度场。结果表明,针对研究机组,从汽轮机流体域入口至流体域出口温度呈升高趋势变化,流体域温升大于120℃,且外缸固体域温度变化梯度较小,内缸固体域温度变化梯度较大。针对汽轮机同一分区相同位置上,考虑辐射换热会比不考虑辐射换热时的内缸温度更低,外缸及夹层温度更高,但总体温度变化规律一致。同时,有限元分析下的温度场会比流固耦合分析下的温度场温度普遍更高,但二者变化趋势大体相同。基于传热学基本原理,采用重复迭代的方式,可利用有限元分析下的温度及换热系数来辅助计算流固耦合分析下的换热系数并进行修正。

高阻尼末级长叶片调频方法研究

通过有限元方法对高阻尼末级长叶片的动频进行了深入的理论计算和分析,同时对叶片进行了相关测频试验,理论和试验结果吻合程度良好;在理论和试验研究的基础上,针对高阻尼末级长叶片的特殊结构,对频率与结构(围带和拉筋)之间的关系进行了理论研究,提出了切实可行的调频方法。

浅谈汽轮机叶片围带间隙设计的重要性

动叶片围带间隙设计时,围带的间隙过大或过小对叶片的强度与振动有很大的影响,如果控制不好会造成致命的叶片事故,通过工程案例讨论了叶片围带间隙设计的重要性。

汽轮机叶片谐波激励稳态响应分析

通过谐波激励稳态响应分析得到了叶片振动应力,同时对动应力计算数据进行了试验验证,叶片振动应力计算值和试验值吻合程度良好,从而验证了动应力计算方法的可靠性。

基于有限元的预扭叶片设计考核方法研究

预扭叶片具有良好安全性和经济性,目前国际先进的汽轮机制造厂商均采用预扭叶片设计,预扭叶片对围带接触面采取过盈设计,增强叶片的阻尼减振效果,提高了叶片的耐振强度。主要介绍了预扭叶片的设计理念及强度和振动考核方法,为设计更安全、更高效的预扭叶片奠定了技术基础。

火电机组“热电解耦”后低压末级叶片动应力分析

电厂"热电解耦"后低压末级叶片处于小容积流量运行状态,叶片流场将发生变化,叶片沿叶高的热力参数将重新分布,汽流在动叶片根部和静叶栅出口顶部区域出现脱离,形成涡流,在小容积流量下,叶片流场涡流分布较多,低压末级叶片动应力会出现"突增现象",此时的动应力比设计工况要大约5～10倍,如果还是按常规算法给定激振力,是算不出动应力"突增现象"。研究了叶片在小容积流量下动应力计算方法,并得到与实验结果趋势相吻合的变负荷动应力曲线。

低压缸切缸技术在供热机组中的应用

针对冬季供热机组深度调峰面临的问题,通过对低压缸切缸后叶片的安全性风险分析,给出了最佳的应对措施,推出了哈汽的低压缸切缸供热改造技术,并成功应用在多个电厂。整个供暖期的长时切缸实践验证了哈汽低压缸切缸技术方案的严谨性、可靠性和稳定性。

整圈连接叶片高温蠕变与松弛特性分析

随着汽轮机叶片进口参数越来越高,叶片对材料的高温力学性能提出了更高的要求,在高温下材料的力学特性远低于其在常温下的所承受的范围,在高温下材料会发生蠕变和应力松驰现象,应用"characteristic strain"蠕变模型来分析高温叶片的蠕变和应力松弛行为,该蠕变模型是阿尔斯通叶片专家J.Bolton将诺顿蠕变模型优化后得到的,该蠕变模型相比于诺顿蠕变模型大大提高了计算效率。本次高温叶片有限元蠕变计算,评估了叶片在高温下的安全性及机械设计完整性,良好地指导了叶片结构设计,且得到了高效、精确的高温蠕变计算方法。

某国产超临界机组汽流激振的现场处理

综合多年汽轮机轴系振动的现场处理经验并结合机组的相关振动特点,从机组产生振动的源头进行分析,详细介绍了某国产超临界机组的现场汽流激振的处理过程和处理结果。

汽轮机横置静叶有限元分析及安全性评估

基于有限元方法分析了汽轮机横置静叶的安全性。为了得到更为精确的仿真计算结果,引入横置静叶-汽缸联合模型进行计算。分析中包含热-流-固耦合分析,并考虑结构高温蠕变-塑变影响,建立了准确、高效的横置静叶安全性分析方法,为后续横置静叶安全性评估提供了有价值的参考。

叶片锁紧螺钉有限元强度评估方法研究及应用

叶片锁紧螺钉的强度评估通常基于经验公式和试验验证,随着机组参数的不断变化,螺钉的尺寸和规格也是多种多样,继续采用试验验证会增加设计成本,仅用经验公式去考核强度,会使锁紧螺钉受限于结构和材料的约束,不利于精细化的结构设计,采用有限元方法对叶片锁紧螺钉进行强度评估方法研究,为机组叶片锁紧螺钉的精细化设计提供了可靠性指导。