空冷末级叶片设计中的若干问题讨论

空冷末级动叶片具有的与湿冷末级叶片不同的技术特性决定其设计条件更苛刻，设计难度更大。文章总结了某大型空冷汽轮机末级动叶片的基本设计特性。这些特性是为满足空冷汽轮机的运行特点而作特殊设计的。对诸如宽范围变化的背压引起的变工况特性、颤振、高背压下小容积流量工况时的叶片动应力特性、阻尼结构的振动及动响应特性等进行了分析，并总结了空冷末级叶片的设计要素及特点。

具有复杂阻尼结构的超临界及超超临界大功率汽轮机末级长叶片寿命评估技术及优化方法研究

本课题基于先进的计算机辅助工程（CAE）研究成果，采用三维有限元分析手段和计算流体动力学方法建立了阻尼叶片强度振动特性及汽轮机级三维粘性非定常流动的数值模型及计算方法；同时，建立了阻尼结构长叶片动态响应及动态应力计算模型及方法，应用该方法对叶片阻尼件进行了结构优化，减少了叶片动态响应，降低了叶片动态应力，有助于延长叶片使用寿命；建立了水滴与叶片表面高速撞击的三维非线性耦合模型，并应用到具体的高速水滴与汽轮机叶片钢撞击分析中。

大型空冷汽轮机关键技术及解决策略研究

针对大型空冷汽轮机背压和排汽温度随环境温度变化的运行特点,指出了末级叶片变工况问题、低压内缸严重变形以及低压轴承箱变形导致轴承标高不断变化等关键难点。根据多年来空冷汽轮机的设计实践,提出了高阻尼结构末级长叶片、落地式低压缸和落地式轴承等设计技术,设计制造了空冷汽轮机,圆满解决了以上难题,在实际运行中安全高效。

大功率汽轮机组在小流量下的颤振预估

本文给出了大功率汽轮机叶片在小流量下的颤振预估方法,包括数值计算的物理模型,小流量下定常流的失速流场和叶片振动时非定常失速流场的计算,并根据失速振荡条件下所得到的非定常气动力,进行小流量下的气动弹性稳定性分析。本文还给出了应用此方法对20万千瓦汽轮机末级叶片所作的颤振预估的实例。