启动过程中弯曲和不平衡对振动影响识别方法研究

转子弯曲和不平衡是旋转机械常见的两类故障。这两类故障的振动频谱上都是表现为工频,特征很相似。建立转子-轴承系统动力学分析模型,将不平衡力和转轴弯曲作为激振力,得到两者共同作用下振动响应。考虑弯曲和不平衡产生的激振力随转速变化不同特点,根据启停过程多转速下振动数据和试验获取到的动平衡影响系数构建识别方程。通过最小二乘法求得不同转速下弯曲和不平衡力引起的振动。结合3起故障实例,分辨出升速过程中弯曲和不平衡所起的不同作用,为故障诊断和治理提供依据。

跨声速轴流压气机叶片周向弯曲的数值优化

采用优化软件ISIGHT作为平台,集成了三维粘性流计算软件NUMECA和轴流压气机叶片造型程序,建立了一套叶轮机械气动性能优化系统.针对跨声速轴流压气机动叶和静叶的周向弯曲进行了优化.结果在整条特性线上,该级压气机的效率和压比都得到了不同程度的提高,充分验证了该叶轮机械气动性能优化系统的可靠性.同时表明转子的尖部反弯可以有效地减小叶尖间隙的横向流动.

非定常条件下叶片弯曲对流场参数的影响

分别对具有弯、直导叶的一级涡轮叶栅流场进行了非定常的数值模拟。研究了叶片弯曲对多级叶栅流场非定常气动性能尤其是效率的影响 ;分析了叶片弯曲对尾迹扩散效应及对其三维形状的影响 ;以及尾迹形状与扩散过程的变化对动叶进口条件的改变 ;同时还研究了叶片弯曲对涡轮级内非定质量堆积的影响。通过对定常效率与非定常效率波动及其平均值的对比 。

变轴向间隙下压气机近失速工况时弯曲静叶改善流场的实验研究(英文)

研究了弯曲静叶对某重复级低速轴流压气机近失速工况流场的控制作用。使用五孔探针对采用直、弯静叶的压气机在近失速工况下的第二级静叶出口流场进行了详细测量。结果表明,采用弯叶片后,上、下端壁角区分离得到有效抑制,降低了流道内的流动损失,但同时出口气流角也明显减小。随着动、静叶间轴向间隙的减小,压气机扩压能力提高,但直静叶出口处流线分布急剧恶化,而弯静叶则变化较小,这表明在小轴向间隙下采用弯叶片能更有效的提升压气机性能。

采用弯扭动时的涡轮流场数值模拟与分析

采用弯扭动时的涡轮流场数值模拟与分析顾发华，冯国泰，韩万今，王仲奇（哈尔滨工业大学动力工程系哈尔滨１５０００１）关键词弯扭动叶，涡轮流场，数值模拟１控制方程与计算方法涡轮静叶弯曲降低损失的机理被解释为流道中尤其是背弧表面“Ｃ”型压力分布（展向两端压力...

涡轮动叶采用弯叶片的数值模拟及流场结构分析

本文采用数值模拟的方法，对某型涡轮动叶，计算了±１０°、±５°、０°、１５°、２０°七种倾角下的动叶流场，流场模拟的结果表明，采用正弯叶栅能够减少二次流损失，使总损失与常规动叶相比下降了约１０％，并加强了下通道涡，上通道涡喊弱。

航空发动机整机振动典型故障分析

为解决航空发动机整机振动问题,根据测试结果描述了航空发动机整机振动的3种典型故障:转子热弯曲引发的振动故障、转静子碰摩引发的振动故障和甩油孔位置不当引发的自激振动故障,说明了振动故障的特征,经分析认为故障发生的原因为甩油孔位置不当引发的自激振动,给出了排除上述故障的措施,经验证,排故效果良好,证明了采用的排故措施有效。

动叶局部弯曲对压气机流场和性能的影响

以NASA Rotor67跨音速压气机转子为研究对象,研究动叶局部弯曲对跨音速压气机转子流场和性能的影响,数值结果表明,动叶局部的正弯和反弯均能改善不同工况点下压气机性能,但正弯效果更好;在近最高效率点工况下,正弯有利于提高压气机等熵效率,反弯能缩小流动分离区,改善流场性能。

挠性转子系统的弯曲故障理论分析和试验研究(英文)

文中对具有初始弯曲的故障转子的平衡方法进行了理论和实验研究。为了有效地平衡弯曲故障转子 ,施加平衡质量时不仅要考虑合适的质量大小 ,还要考虑平衡质量在轴上的位置 ,以防止激起系统的二阶共振。分析和实验的结果表明 ,在转子弯曲故障的反方向以及轴上合适位置施加合适的平衡质量能有效地降低双盘弯曲故障转子的振动。

具有初始弯曲的多轮盘转子系统振动特性的研究

针对具有初始弯曲故障的转子系统振动影响,建立了具有初始弯曲的多轮盘转子系统第一跨转子模型及动力学方程,仿真分析了不同初始弯曲量、偏心距及阻尼比对转子系统振动的影响,对具有初始弯曲的多轮盘转子系统振动特性进行研究。结果表明:转子系统振动响应随着初始弯曲量的增大而增大;随着偏心距、阻尼比的增大而减小。搭建了具有初始弯曲的三跨双盘转子系统试验台,获得了具有初始弯曲故障的转子位移信号,通过仿真与试验对比分析,验证了方程的有效性及仿真结果的正确性。

摩擦热弯曲转子系统稳定性定量研究

结合转子动力学理论和热传导理论建立摩擦热弯曲转子系统的有限元结构-三维热场耦合模型;提出通过预测摩擦热弯曲转子振动响应和摩擦热量发展变化情况判断其稳定性;针对采用传统动力学方法进行多场耦合系统响应分析时计算量太大的问题,结合转轴热传导的慢变特性,提出摩擦热弯曲转子系统稳态响应和稳定性分析的增量谐波平衡-牛顿迭代方法及流程,并对该方法的精度和效率进行验证;利用所提出的方法定量分析碰摩刚度、碰摩间隙、摩擦因数等参数对摩擦热弯曲转子系统稳定性的影响。分析方法和结果可以为旋转机械摩擦热弯曲故障的预防提供理论参考。

弯扭动叶旋转煤粉分离器中转子叶轮的特性

为提高旋转煤粉分离器的性能,以中速磨煤机直叶片旋转煤粉分离器结构为依据,设计了一种变截面弯扭动叶旋转煤粉分离器。利用CFD软件对该分离器进行了数值模拟,并运用UG NX软件设计了该分离器的参数化几何模型,建立了转子叶轮应力场分析数学模型,得到了转速在70~110r/min时转子叶轮内部应力和应变的分布情况及相关规律,可为旋转煤粉分离器的设计、加工提供指导。

高负荷轴流风扇中弯曲动叶的应用研究

本文采用弯曲叶片设计方法,对前期设计的大折转角高负荷轴流风扇的叶轮叶片进行根部正弯处理,弯角为30°。采用数值模拟方法,对比了直叶片和正弯叶片的叶轮流场,确定了弯叶片气动作用的有效性。结果表明设计工况下,利用径向叶片力,压制了由于旋转和叶栅高扩压度引起的轮毂分离流动。正弯动叶级效率提高了1.64%,静压升增大了10.74%。动叶吸力面根部分离区位置后移,强度减弱,静叶吸力面流动有明显改善,低速区均明显减小,通流能力增大,降低了叶栅内部流场中的能量损失。

大型汽轮发电机组发电机后轴承轴向振动产生的原因及消除对策

主要介绍了大型汽轮发电机组发电机后轴承轴向振动严重超标的几种原因及消除对策,结合现场实际情况,用简单的基础理论,解释较难解决的发电机后轴承轴向振动产生的因素。根据实际工作中摸索出来的经验,总结出行之有效的方法,供大家探讨并推广。

具有初始热变形的转子系统振动响应分析

航空发动机热起动时的温度分布不均会使转子产生初始热变形,进而引起发动机振动过大,甚至导致起动失败。针对此问题,以航空发动机中的典型转子为对象,根据初始热变形对转子振动的影响建立相应的动力学方程,并通过模态坐标变换分析初始热变形对转子系统振动响应的影响。结果表明,初始热变形相当于对转子作用了附加激励,包括转轴初始弯曲激励、附加不平衡激励和附加陀螺力矩激励,上述激励均与转速同步。其中,附加不平衡激励和附加陀螺力矩激励大小与转速有关,对转子通过各阶临界转速的振动响应均有较大影响;转轴初始弯曲激励大小与转速无关,主要影响低阶临界转速的振动响应。

叶片局部弯曲对跨音速轴流压气机转子性能的影响

采用数值模拟方法研究了一系列弯高和不同弯角的叶片周向弯曲造型设计对NASA Rotor37跨声速压气机转子的气动性能的影响。结果表明:动叶弯曲能够有效地提高压气机的稳定裕度和效率,且裕度的增量与弯高和弯角呈"双峰"关系。动叶的周向弯曲能够引起叶顶低能流体向主流区迁移,从而降低叶顶区域的流动损失,但在主流区流动损失有所增加,并且叶片通道内流体的质量流量沿叶高方向被重新分配。

弯曲转子系统的模态动平衡方法研究

针对具有初始弯曲转子系统的动平衡,提出一种基于模态平衡的单平面加校正量的方法。算例验证结果表明:该方法可以在转子系统一阶临界转速左右及以下的转速范围内很好地平衡转子系统的初始弯曲,而且在该转速范围内也能很好地平衡转子系统可能同时具有的质量不平衡。但在用该方法平衡转子系统的初始弯曲时,由于在不同转速下所求得的校正量是不同的,所以从严格意义上来说,每一个校正量只能平衡相应的一个转速,但可以结合采用转子系统自动平衡头来达到比较完善的动平衡效果。

对中缺陷对拉杆组合转子的动力学影响

基于静动联合分析方法,研究了三维拉杆转子中对中缺陷所造成的影响。通过使用三维有限元法和牛顿迭代法,说明了含缺陷拉杆转子的静动力学特性。对中缺陷导致了复杂的不平衡现象,包括质心偏移和随速度而改变的转子弯曲,而转子弯曲则明显降低了转子的稳定性,加大了其振幅。无论是否施加了动平衡,拉杆转子的弯曲特性决定了其振幅在超过临界转速后将会再次上升,在精度设计中应特别注意这一特点。同轴度公差是根据其稳定性特征所获得的,解释了为什么在拉杆转子中对径向定位表面的加工精度有着高度要求。此外,当对中缺陷存在时,采用不均匀的预紧也可减少对动态特性的不利影响。

重型燃气轮机转子启动过程热弯曲故障实验研究

重型燃气轮机频繁启停过程易发生热弯曲故障,严重的会影响机组及人员安全。本文模化了某型实际重型燃气轮机转子,搭建了拉杆转子热弯曲故障实验台,利用电涡流位移传感器采集了转子3500 r/min下不同运行时间的振动数据,给出了转子热弯曲故障振动规律,实验结果表明:转子一、二阶临界转速分别为1070 r/min和3180 r/min,转子存在热弯曲故障时,转子振动随着运行时间逐渐下降,对重型燃气轮机机组实际运行过程热弯曲故障的诊断和监测有一定参考价值。

跳绳式捻股机转子弓结构参数的确定

提出跳绳式捻股机转子弓外形设计常用方法中存在的问题。通过计算机数值分析，得出跳绳曲线的宽高比与弓根角之间的近似拟合关系式，为转子弓结构参数的确定及其外形设计提供了简便的方法。