超超临界机组中压阀门扩散器共轭换热分析

某引进型1 000MW超超临界汽轮机中压阀门扩散器是对称布置的,在运行一个大修周期后,多台机组均出现了不对称开裂的情况。采用计算流体力学的方法对扩散器所处腔室进行了共轭换热分析,得到了扩散器在不同工况下的温度场分布,揭示了可能导致扩散器不对称开裂的原因,并将共轭换热方法与传统换热公式法得出的温度场分布进行了对比,分析了二者的优劣。研究成果可为复杂流动区域温度场计算提供参考。     

新型磁流变胶的流变性能

研制了一种新型的磁流变胶,通过稳态和动态剪切试验对其流变性能进行了测试.结果表明:在较大磁场作用下磁流变胶的剪切应力对剪切率的依赖性很小,并具有较大的剪切应力;其线性粘弹性区域随着外加磁场的增大而变宽;其储能模量G1在外加磁场作用下可以达到7.98MPa(H=102.8 kA·m-1),并且与磁流变液一样在外加磁场作用下其G1曲线也出现了三个明显的变化区域.     

剪切增稠液体的制备及其性能表征

研制了一种新型功能材料——剪切增稠液体（Shear thickening fluid，即STF）。采用溶胶凝胶方法制备纳米二氧化硅作为分散相，极性溶剂作为分散介质。用流变仪测量了二氧化硅质量分数分别为30％、40％、50％、60％和70％的体系稳态和动态粘度曲线，结果表明，在低剪切速率下，出现剪切变稀现象，在高剪切速率下，出现剪切增稠现象。从实验角度证明了剪切增稠的可逆性。并对不同固相含量的剪切增稠液体的性能进行了分析比较。     

磁流变胶的沉降和力学性能研究

研制了一种新型的磁流变胶（magnetorheological gels），它具有良好的沉降稳定性和优良的磁流变效应。在2500r/min的离心实验中，离心20min之后才完全沉降：其剪切应力与剪切速率的关系可用Herschel-Bukley模型进行很好的描述；剪切屈服应力在小磁场下剪切屈服应力与磁场成线性关系，当磁场为70kA/m时，剪切屈服应力达到了53．9kPa。     

汽轮机机组灵活运行性能的提升措施

变工况过程中零部件的低周疲劳寿命消耗是提升机组灵活运行性能所要面临的首要问题。上海汽轮机厂以降低启动停机及变负荷工况过程中部件结构的疲劳寿命损耗为目标,广泛开展了针对汽轮机机组结构设计、启动过程优化、辅助运行措施、启动控制自动化、热部件寿命监测等多方面的研究工作。上述方面工作成果的总结对于提高汽轮机机组灵活运行性能具有较大的参考意义。     

汽轮机汽缸蠕变-疲劳耦合寿命预测

为探索汽轮机汽缸裂纹产生的原因、带裂纹汽缸的剩余寿命、汽缸延寿等问题,开展蠕变和疲劳交互作用下的汽缸寿命预测。利用有限元计算汽缸在稳态和启停工况下的应力情况。基于蠕变 疲劳耦合理论进行裂纹萌生和扩展的寿命预测,从运行方式和汽缸结构2方面开展优化。研究结果表明：该中压内缸中分面法兰的拐角处存在较大的热应力集中,其寿命损伤大导致裂纹萌生。经过结构修复,机组寿命显著延长。