大容量汽轮机阀序改造后调节级叶片强度安全性分析

以某600MW汽轮机调节级叶片为研究对象,采用有限元方法对阀序改造后顺序阀工况下调节级叶轮-叶片系统的结构应力、振动特性、瞬态动力响应和动应力进行计算分析。计算结果表明,顺序阀工况下调节级叶轮叶片系统的静强度和动强度满足强度设计要求,阀序改造后调节级叶轮-叶片系统可以安全稳定地运行。     

大功率汽轮机高温叶片蠕变特性数值研究

近年来汽轮机朝着大功率、高参数方向快速发展,汽轮机进口蒸汽温度不断提高,导致叶片的工作环境进一步恶化.叶片作为汽轮机的核心部件,其安全性直接影响汽轮机机组的运行状况,因此研究高温条件下叶片的强度和蠕变特性非常重要.以某大功率汽轮机高温叶片为例,构造了叶片和叶轮三维有限元模型,采用商用有限元软件ANSYS分析了离心力和温度场共同作用下的叶片热弹性应力及变形;然后,应用诺顿模型分析了该叶片经历100 000 h蠕变历程的应力和应变.建立了完整的汽轮机叶片蠕变特性分析数值模型,研究工作为汽轮机叶片的静强度和蠕变特性研究提供了具体的方法,所得结论对于高温叶片设计具有指导意义.     

透平叶轮强度安全判定准则之探讨(一)

叶轮是汽轮机和燃气轮机的重要另件。正确设计叶轮,避免叶轮在运行中发生事故是十分重要的。随着近代汽轮机和燃气轮机向高参数大容量方向发展,着重研究叶轮的应力分析,设计规范和强度的安全判定准则是汽轮机和燃气轮机结构设计的重要任务。过去常用的判定准则,是在弹性理论的基础上制定的。它以计算的最大主应力和材料简单拉伸的强度指标σs(屈服极限),σ_b(抗拉强度)相比较来规范。即安全系数=(σs/σ计)取1.7～2.0。这种判定准则没有全面地反映材料破坏的强度理论,没有概括     

32Cr_3WMoV大截面锻件用钢试验总结

前言随着我国汽轮机制造业的发展,高强度大截面的用钢消耗量日益增多,寻求适合我国资源情况,又满足产品设计要求的新钢种的研究工作,已成为当前迫切任务之一。汽轮机主要部件中的低压轴和叶轮,特别是最后数级的叶轮,它被红套在转子上,承受了较大的离心应力,按照设计要求,叶轮用钢具有内外一致的强度和韧性,具体要求按电站和船用汽轮机叶轮锻件的技术条件,机械性能按Ⅶ级规定:σs 75—93kg/mm~2     

基于流固耦合的轴流泵叶轮强度分析

对某泵站卧式双向全调节轴流泵在正向抽水工况时各个转角下的叶轮强度进行了单向流固耦合计算,首先将CFD计算得到的叶片表面水压力作为结构面载荷加载到叶片上,再利用有限元软件ANSYS计算叶轮的强度,得到了各个工况下叶轮的静应力分布及变形情况。结果表明,在各叶片安放角下,叶轮静应力最大值随着扬程的升高而增大,且均出现在叶片与轮毂的结合处,应力集中易使此处产生疲劳破坏;最大变形量出现在叶片进水边靠近轮缘位置;静应力的最大值远小于叶轮材料的屈服强度,不足以使叶轮产生裂纹。     

汽轮机叶轮强度计算方法

叶轮强度分析计算是汽轮机结构设计应用的一个关键环节,对汽轮机转子的安全运行和全寿命管理具有非常重要的意义.采取弹性力学按位移解的方法,根据微元体力的平衡方程、几何方程和物理方程,可计算出叶轮强度.该方法与其它计算方法相比,简便可行,在工程实际中具有一定的实用价值.     

汽轮机叶片静强度可靠性设计

用工程概率设计法对汽轮机叶片静强度的可靠性设计进行分析后,提出了叶片静强度可靠性设计的方法。由于考虑了影响叶片静应力诸因素的随机变化,所以计算结果更符合实际,并能定量给出叶片静强度设计的可靠性指标。     

汽轮机强度研究某些新进展的概述

介绍了汽轮机部件强度和寿命研究的某些新进展 ,综述了近几年来汽轮机部件的静强度和刚度、叶片和叶根的动强度、有限元分析、强度可靠性设计、低周疲劳寿命、蠕变寿命、疲劳和蠕变交互作用下的寿命、安全寿命等方面国内开发的一些新技术手段和取得的新成就。本文还提出了汽轮机部件强度和寿命计算技术的一些发展动向     

大功率汽轮机叶轮轮缘传热系数的研究

提出了大功率汽轮机叶轮轮缘总传热系数的计算方法.介绍了汽轮机动叶片叶身平均对流换热表面传热系数和叶片流道下壁面对流换热表面传热系数的计算方法和计算公式.把汽轮机叶片对叶轮的传热简化为肋片传热,使用肋片传热模型计算汽轮机叶片流道的等效传热系数,采用圆筒壁模型计算汽轮机叶轮轮缘的总传热系数,并给出了应用实例.在汽轮机转子的温度场与热应力场有限元分析中,该计算方法为确定叶轮轮缘的传热边界条件提供了依据.     

汽轮机关键零部件的可靠性设计

本文以现有的汽轮机零部件安全性的设计校核方法为基础，提出了汽轮机关键零部件可靠性的设计方法。文中介绍了汽轮机零部件设计量分布参数的确定方法和静强度，疲劳强度及振动的可靠性计算模型，并给出了汽轮机叶片，隔板，叶轮，转子和轴承的可靠性设计方法及应用实例，图５表１参１２     

加强筋对叶栅特性及级特性的影响

大功率汽轮机的高压级隔板处于高压差下工作,容积流量小使静叶的叶高较小,为保证隔板的强度和刚度的安全性要求,必须采用宽的静叶型。这样导致叶型弦长大,相对叶高更小,端损增加,大大增加静叶损失,级效率下降。为减少高压级中的短静叶片对级效率的影响,一般采用加长型的静叶型或带加强筋的窄静叶型。前者在高、中压缸采用除了能保证隔板的强度、刚度要求外,同时还可满足调频的要求。国产大功率汽轮机高压级采用加强筋结构的有上海汽轮机     

540mm湿冷末级长叶片强度振动有限元分析

开发了适用于小功率凝汽式汽轮机的540 mm等级全速湿冷长叶片,为了考核叶片的静强度和频率特性,基于Abaqus建立了该叶片周期循环对称有限元模型,施加适当的边界条件和位移约束,计算得到了该叶片在额定转速下的静强度和频率。结果表明,该叶片静强度储备充足,振动特性良好,具备优秀的调频能力,叶片动频实验结果与有限元计算结果吻合,证明叶片能够适应偏周波运行工况。研究成果可为小功率凝汽式汽轮机全速湿冷叶片的开发提供参考。     

汽轮机关键部件的可靠性设计

对可靠性设计中设计量分布参数的确定做了简要介绍，叙述了汽轮机零部件强度振动的可靠性设计模型，并对叶片，隔板，叶轮，转子，轴承等汽轮机关键零部件的可靠性设计准则加以说明。     

汽轮机叶片旋转系数B值的计算方法

一、前言测定叶轮静止状态下的叶片静频率早已作为安全措施而普遍实施。当汽轮机运行后,离心力增加了叶片的刚度,使叶片的自然振动频率有所提高,即称为动频率。这个动频率测定较为困难,一般系应用公式由已知静频率来计算动频率。计算动频率的公式如下:     

径向式汽轮机叶轮参数分析及优化

径向式汽轮机叶轮的叶片角度,叶轮进口直径和叶片宽度等因素直接影响着它的蒸汽利用率和机械效率。针对目前径向式汽轮机效率不高,能量损失偏大等问题,以某径向式汽轮机叶轮为研究对象,利用Proe、Ansys等软件对其进行流体域建模,然后进行网格划分、数值模拟、流场分析等一系列工作,分析了该径向式汽轮机的工作效率和损失,并提出了优化叶轮参数的具体方法。     

汽轮机叶根动强度设计的探讨

本文应用SAP5程序分析了323mm叶片、T型叶根的振动特性和应力集中情况,并讨论了汽轮机叶根的静强度和动强度校核问题。     

带小脚T型叶根小脚支反力计算

叶轮是汽轮机的主要部件之一。汽轮机运行时，叶轮的轮缘在叶片离心力和自身离心力的作用下应很大，因此必须对其进行强度计算。以保保运行时安全可靠。但用传统方法计算带小脚Ｔ型叶根小脚支反力存在明显的问题。笔者通过分析，找出原因并提出改进的计算方法，使计算结果更接近实际。     

汽轮机叶轮的频率评价

本文指出常用来评定叶轮共振特性的坎贝尔图只能评定产生共振的可能性,而用新建立的SAFE图却能判别会不会产生真实的共振,从而使叶轮和叶片设计更趋安全可靠,可供汽轮机设计工作者进行强度计算分析时参考。     

六十万千瓦汽轮机低压转子光弹性实验应力分析

前言自1975年以来,我们曾对哈尔滨汽轮机厂设计的六十万千瓦汽轮机低压焊接转子及整锻转子的单级叶轮(焊接转子的22级及21级叶轮,整锻转子的22级叶轮)进行过光弹模型实验,测得焊接转子22级及21级叶轮轮盘中面的应力及边界应力并获得最大应力的部位与大小。(详见“六十万千瓦汽轮机接低压转焊子模型光弹实验应力分析”一文)。对整锻转子的22级叶轮也测得其中面的应力及内径边界应力。对转子的强度设计提出了改进意见。这次又根据设计部门改型后的焊接转子与整锻转子进行了双级叶轮的     

进口大容量汽轮机叶片运行的可靠性

介绍了进口大容量汽轮机叶片运行的可靠性情况，重点阐述了接式调节级叶片整体围带弹笥预扭装配式叶片的结构特点，以及影响汽轮机叶片运行可靠性的主要因素，提出一阶叶片一叶轮系统低直径节振型高频振动和中Ｂ０型振动共振，及其对叶片运行安全性带来的危害，认为汽轮机叶片全尺寸动试验验证叶片振动强度设计的合理性和正确性将是保证汽轮机的叶片具有高运行可靠性的主要手段之一。