不同负荷下汽轮机末级叶片疲劳寿命研究

新能源发电技术受气候影响,导致其发电量不稳定,需要火电厂配合调整发电量,造成火电机组时常深度调峰运行。深度调峰运行方式对机组有很大影响,使末级叶片的运行环境变得更加复杂,尤其是末级流场情况的改变对叶片寿命的影响非常大。因此,为了研究在深度调峰运行方式下末级流场情况的改变对末级叶片疲劳寿命的影响,以某火电机组低压缸50%叶高处的末级叶片为研究对象,采用数值模拟的方法,对比了汽轮机分别在100%THA、50%THA、20%THA工况下运行时低压缸末级叶片的疲劳寿命。结果表明:随着汽轮机组负荷降低,叶片的疲劳寿命也随之减小。

裂纹对叶盘系统振动局部化影响研究与分析

为揭示裂纹对叶盘系统在不同工况下运行时振动局部化的影响,对含有不同深度裂纹与裂纹不同分布的叶盘模型进行模态分析。最终通过对频率、振型与相对振幅等数据的分析得出裂纹的出现导致叶盘系统的固有频率降低,而且会导致叶盘系统发生振动局部化现象。随着裂纹深度的增加振动局部化现象也越发明显。当叶盘含两个裂纹时,其不同的分布情况对叶盘系统振动局部化的影响也不同。当两个裂纹相隔30°时振幅最大,表明裂纹距离越近影响越大。

叶盘系统振动特性及疲劳寿命研究

以燃气轮机叶盘系统为研究对象,建立叶盘系统有限元模型,对其进行模态分析,研究工作载荷下的振动特性,并计算叶盘系统的疲劳寿命,结合分析结果对叶盘寿命进行评估。结果表明:叶盘振动以叶片振动为主导,叶片振动过大会导致其损坏。振幅的大小与轮盘和叶片节点位置有关,叶盘的寿命与载荷成反比,与表面粗糙度成正比。

叶片展弦比对叶盘系统动频影响分析

以燃气轮机叶盘系统为研究对象,建立不同展弦比下的扭曲叶片和直叶片的叶盘系统结构模型,进行了叶盘系统的固有频率和振型分析,讨论了扭曲叶片和直叶片在不同展弦比下对叶盘系统动频影响的变化规律。结果表明:扭曲叶片和直叶片叶盘系统的展弦比对系统动频的影响变化规律是相同的;定宽度时,叶片展弦比对系统低阶频率的影响较小,高阶频率的影响较大,展弦比的增加使得叶盘系统的各阶频率均降低;定长度时,展弦比对叶片扭曲频率的影响比较敏感,会随着展弦比的增加而升高,其它各阶频率变化幅度较小。

不同展弦比下扭转叶片振动特性分析

以燃气轮机扭转叶片为研究对象,建立不同展弦比下的叶片结构模型,对叶片的固有频率求解,对叶片不同展弦比下振动特性进行讨论分析,得出各展弦比下叶片的固有振动特性规律。结果表明:定宽度时,叶片的高阶次和小展弦比区域振动频率受展弦比影响更为敏感,且随着展弦比增加,叶片的各阶固有频率均降低;定长度时,叶片的弯曲振动频率,随着展弦比的增加而增大,而扭转振动频率却出现一定幅度的上升,同时叶片的扭转振动频率较弯曲振动频率变化更明显。

裂纹对叶盘系统振动特性影响的研究

为减少叶盘系统故障,针对存在裂纹叶盘系统振动特性展开研究。建立裂纹深度和位置分布不同的叶盘的结构模型,利用有限元分析方法对其振动特性进行研究。结果表明:裂纹使叶盘系统固有频率明显降低,随着裂纹深度的增加,基频降低的幅度增大;相比于单个裂纹,当叶盘结构含有两个裂纹时,叶盘结构的二阶频率也会降低,且当两个裂纹分布在相邻的叶片时,其二阶频率降低的程度弱于其他分布情况。