透平叶片结构设计与振动特性网格无关性研究

振动损坏是透平转子叶片最主要失效模式之一,其失效关系到整台机组的工作可靠性。为保证全寿命周期内工作安全可靠,在设计阶段需要对透平转子叶片进行详细振动分析,采用有限元法对叶片进行频率分析时,由于叶片网格划分密度的差别,可能对振动特性计算结果造成较大影响。本文根据某型燃机气动设计情况,进行了透平转子叶片结构设计,完成结构设计后,进一步基于ANSYS进行了振动特性分析,通过研究网格密度对叶片振动频率的影响,探究了对该榫接式叶片频率计算结果无影响的合理网格密度,指导后续同类机组透平叶片设计。

某型燃气轮机透平盘优化设计

本文研究对象为某型微型燃气轮机台架试验中出现故障的两级透平转子,该型机组在台架试验阶段出现过透平轮盘破碎的恶性事故。通过开展多学科的联合优化设计,以屈服储备、破裂储备等因素满足设计准则需求为目标,最终优化得满足使用需求的透平转子结构。优化设计后的透平转子也成功进行了超转破裂试验,验证了优化设计结果。目前该型燃机已在市场投入商业运行,无透平转子损坏故障。