燃气轮机叶片轮盘振动特性分析

对燃气轮机关键部件－叶片轮盘的振动特性和叶片轮盘振动的国内外研究状况作一简要综述。涉及单只叶片振动、轮盘振动、叶片－轮盘耦合振动、带突肩和带冠叶片振动,以及共振和颤振等方面,同时给出了叶片和叶盘耦合系统振动特性计算分析的实例。     

燃气轮机失调叶盘系统的振动特性分析

叶片 /轮盘系统的周期对称性经常由于制造、材料 ,以及非均匀磨损和其它因素而被破坏 ,引起系统出现失调现象 ,表现为叶片结构特性的微小变化可能导致叶片振幅和响应的急剧增大。利用有限元通用程序的子结构技术 ,建立失调叶片 /轮盘耦合系统三维有限元模型 ,对一个有 1 6个叶片的叶片 /轮盘耦合系统进行了振动特性计算分析 ,给出了叶片分散度和耦合度对振动特性的影响。     

基于分层模态综合法的大型汽轮发电机组转子-末级叶片耦合系统扭转振动分析

针对应用三维有限元法计算大型汽轮发电机组转子-末级叶片耦合系统扭转振动时存在自由度多和难以实现等问题,在模态综合法(CMS)的基础上,推导了计算转子-末级叶片耦合系统振动的分层二重CMS法的基本方程,给出了降阶的思路和原理.采用该方法对某1 000 MW汽轮发电机组的转子、末级和次末级叶片组成的耦合系统进行了扭转振动特性计算和分析,与不考虑末级、次末级叶片实际结构影响的固有振动特性进行了对比.结果表明:如果不考虑末级叶片的实际结构,会漏掉一些重要的振动模态,给转子和叶片的安全带来隐患;降阶前系统的自由度达到1.5亿,而降阶后系统的广义自由度仅为原自由度的0.07%;分层二重CMS法可用于大功率机组转子、末级、次末级耦合系统的扭转振动分析.     

汽轮发电机组转子—轮盘—叶片系统耦合扭转振动研究

在传统的汽轮发电机转子系统强度及振动计算中,转子,叶片是分开考虑的,忽略了相互间的耦合作用,随着大扭曲长叶片的普遍采用,进行精胡的转子－轮盘－叶片耦合拓动分析对防止叶片,轮盘,转子事故已很有必要,本文提出了一种转子,轮系耦合扭转振动的分析方法,将耦合系统分为主部件转子和分支部件轮盘－叶片系统,分支部件的各阶模态可简化为等效的质量－弹簧系统,这样可以将原来大规模耦合振动系统降阶为低阶等效的小规模耦保系统,进而求出其频率和振型。     

汽轮发电机组转子-轮盘系统的动力分析

转子-轮盘系统是汽轮机的关键部件,以往在对其进行耦合振动分析时,动力学模型非常复杂,公式繁琐,难以求得解析解。采用等效的方法,对质量、转动惯量、质心及惯性矩进行等效,将复杂的汽轮机转子-轮盘-叶片系统等效为简单的转子-轮盘系统模型,将原来的大规模耦合振动系统降阶为低阶等效小规模耦合系统,进而求出其频率和振型。     

风电叶片固有频率相关性分析新方法

为进行三维风电叶片振动系统固有频率相关性分析,采用MATLAB和ANSYS共同建立了风电叶片三维有限元参数模型,并分析了叶片固有振动特性.考虑系统随机结构参数对风电叶片固有振动的影响,运用将Monte Carlo与ANSYS相结合的方法对叶片固有振动特性进行相关性分析,进而判断其对随机结构参数的敏感性,形成了一种叶片结...     

用传递矩阵法分析汽轮机轮系耦合振动特性

给出了传递矩阵法计算汽轮机叶片—叶轮系统耦合振动特性的力学模型。模型中考虑了影响叶片—叶轮系统耦合振动特性的各种主要因素。针对汽轮机叶片—叶轮系统的具体结构,给出了叶片连接件围带及拉筋的处理方法,因而对各种结构的叶片—叶轮系统都具有很强的适应性。应用编制的相应实用计算程序,计算结果与其它计算值及实测值进行了比较,证实精度良好,满足工程需要。     

透平机械整圈自由叶片的随机失谐振动特性研究

首先建立了失谐叶片-轮盘的数学模型,以模态综合法为基础给出了失谐叶片-轮盘的模态问题计算方法;并利用某压气机叶片-轮盘对该方法进行了验证。与ANSYS软件对比,前300阶固有频率最大偏差为0.62%,在计算区间的位移响应最大偏差为3.45%。然后研究了标准差为0.01的随机失谐现象,最大位移幅值响应曲线的带宽从谐调时的2Hz左右扩展为10Hz左右,振动出现了明显的局部化现象,表明失谐容易使叶片过早出现高周疲劳,严重影响了叶片的安全性。本研究获得的随机失谐自由叶片振动特性分析结论,可以为整圈叶片在实际气流激振力作用下的振动安全性考核提供参考。     

汽轮机自带冠阻尼叶片强度与振动特性有限元分析

以某给水泵汽轮机自带冠叶片为研究对象,采用循环对称法建立汽轮机自带冠叶片—轮盘系统模型,利用有限元方法研究该叶片的应力分布及固有模态,将对汽轮机内部进行三维非定常流场分析得到的实际工况下气流激振力施加到叶片上,采用模态瞬态动力学方法分别研究系统在VWO(阀门全开)以及30%THA(热耗率验收)两种工况下的振动响应规律。研究表明:冠间阻尼使得整圈叶片在工作状态下处于整圈自锁状态,增大了系统原有刚度,可有效降低叶根以及轮盘槽的最大等效应力,避开"三重点"共振,使机组安全稳定地运行;冠间干摩擦阻尼结构能够消耗振动能量,使振动响应大幅度降低。两种工况下的计算结果对工程实际有一定参考价值。     

某燃气轮机压气机叶片振动特性研究

针对某燃气轮机压气机叶片断裂故障,通过理论计算和试验方法,对故障级叶片在与轮盘耦合条件下的振动特性进行了研究分析。理论计算叶片动频时考虑了旋转离心力和温度载荷的影响,利用有限元计算程序ANSYS WORKBENCH循环对称分析功能和接触分析功能,完成了压气机叶片振动分析,通过坎贝尔图得到叶片1阶弯曲共振转速为6 900 r/min。随后,在整机状态下,利用非接触式微波测量方法,对该级动叶进行了振动测试,获得的叶片1阶弯曲共振转速为6 988 r/min,实测得到的共振转速与理论计算结果吻合,为故障的进一步排查提供有利的理论和试验依据。     

基于HHT的转子扭振估计方法研究

提出了一种从转子径向振动信号中估计扭振的方法,因为径向振动和扭振之问的相互耦合,会产生一种相位调制现象,先用经验模块分解（EMD）的方法将振动信号分解成一系列的本征模函数（IMF）,然后将其中一个本征模函数作Hilbert变换就可获得扭振的估计值。根据现场数据分析结果,该方法有一定的可行性。     

基于灵敏度分析的内燃机曲轴扭振系统结构动力学修改

应用系统矩阵法利用系统矩阵法,分析了内燃机曲轴扭振系统无阻尼自由振动固有频率和振型对转动惯量及刚度的灵敏度。基于固有特性灵敏度分析,给出了扭振系统结构动力学修改的计算方法。以某内燃机曲轴扭振系统为例计算分析了固有频率和振型的灵敏度问题,在此基础上进行了动力学修改,提出了改进方案。     

ABAQUS在降低某柴油机齿轮室局部振动的应用

采用ABAQUS软件对某柴油机齿轮室进行模态分析,确定了引起该齿轮室G传感器附近局部振动过大的原因,并采用稳态动力分析的方法对改进方案的效果进行了评价,使该柴油机G传感器附近的局部振动得到了有效的控制。     

聚类模糊原理在汽轮发电机组振动故障中的应用

:针对模糊关系诊断方法的不足,引入了聚类分析的概念,将聚类分析方法应用到旋转机械振动故障的研究领域,提出了聚类+模糊关系的综合诊断方法。并结合实例对两种方法进行了计算比较。文章最后介绍了该方法在2×300MW机组振动故障在线诊断诊断系统中的应用。     

在定常流动下混流式水轮机叶片横向振动特性分析

使用一般壳体理论及ALE描述下叶片近壁区流动控制方程，在正交流线坐标系中建立了描述混流式水轮机叶片振动的一般方程，并将叶片在流向与展向的振动对横向振动的影响表示为参数函数，构造出描述叶片横向振动的Mathieu方程，从而可利用数学上熟知的Mathieu方程的特性分析叶片的横向振动。     

汽轮发电机组轴系扭振引起的叶片响应计算

提出了汽轮发电机组轴系扭振及叶片切向振动的连续质量模型,在此基础上分析了叶片运动的轴系扭振的影响,给出了轴系扭振引起叶片响应的计算方法,并对实际机组在两相短路时进行了数值计算,结果表明,由轴系扭振引起的叶片应力对叶片的安全性分析是不可忽视的,图3参4。     

Flow,thermal, and vibration analysis using three dimensional finite element analysis for a flux reversal generator

This paper presents the simulation of major mechanical properties of a flux reversal generator (FRG) viz., computational fluid dynamic (CFD), thermal, and vibration. A three-dimensional finite element analysis (FEA) based CFD technique for finding the spread of pressure and air velocity in air regions of the FRG is described. The results of CFD are mainly obtained to fine tune the thermal analysis. Thus, in this focus, a flow analysis assisted thermal analysis is presented to predict the steady state temperature distribution inside FRG. The heat transfer coefficient of all the heat producing inner walls of the machine are evaluated from CFD analysis, which forms the main factor for the prediction of accurate heat distribution. The vibration analysis is illustrated. Major vibration sources such as mechanical, magnetic and applied loads are covered elaborately which consists of a 3D modal analysis to find the natural frequency of FRG, a 3D static stress analysis to predict the deformation of the stator, rotor and shaft for different speeds, and an unbalanced rotor harmonic analysis to find eccentricity of rotor to make sure that the vibration of the rotor is within the acceptable limits. Harmonic analysis such as sine sweep analysis to identify the range of speeds causing high vibrations and steady state vibration at a mode frequency of 1500 Hz is presented. The vibration analysis investigates the vibration of the FRG as a whole, which forms the contribution of this paper in the FRG literature.     

风机振动故障诊断及处理

1前言山东临沂某发电厂为300 MW进口发电机组,其锅炉配置有2台离心式引风机,水平布置、双吸叶轮、转子两端轴瓦支撑、进风量挡板可调,在50%额定负荷下工作;电动机配置为鼠笼式异步电机,其额定电压为3 kV,功率为1 677 kW,水平布置、轴瓦两端支撑,风机与电动机之间采用齿型联轴器     

600MW汽轮发电机组轴系标高测试及振动故障治理

某电厂一台600MW汽轮发电机组存在严重的振动不稳定隐患,在机组带负荷过程中,5号、6号轴振出现了突发性的17.5Hz低频振动,幅值分量达170μm。通过对该机组轴系相对标高变化、振动和油膜压力的测试分析,得出轴系标高不合理是导致机组振动失稳的主要原因之一。介绍了机组振动测试情况和轴系标高测试试验方法,结合标高检测结果,分析了该机组轴系标高随工况的变化规律。测试结果表明,从冷态到热态,4号轴承标高相对5号轴承抬高达1.180mm。经综合分析,制定并实施了冷态下轴系标高调整方案,5号轴承相对4号轴承抬高0.9mm,彻底解决了该机组轴系振动不稳定问题。     

旋转机械振动故障的模糊诊断

在分析了旋转机械振动故障诊断存在的困难之后,建立了故障机理研究和故障诊断的数学模型。根据征兆对故障的肯定和否定程度,提出了故障诊断的模糊筛选矩阵,实现了对复杂故障的诊断。