1 000 MW汽轮机组N+1支撑轴系的不平衡振动特性研究

由于N+1支撑轴系结构特殊性,西门子1 000 MW汽轮机组轴系不平衡振动特性复杂,导致该机型在实际运行中经常出现振动故障。采用有限元法,根据机组基本结构尺寸,建立了轴系动力学模型,通过数值仿真计算了轴系临界转速和振型,分析了轴系上10个平衡位置加重后轴系额定工作转速3 000 r/min下涡动响应,比较得出轴系不同轴向位置加重对轴系振动的敏感程度和影响规律,从而为该型机组实际运行过程中的振动故障监测和诊断分析提供参考。     

基于CFX的实验台迷宫密封动特性数值计算

为了配合汽流激振实验数据的验证,根据所建立的汽流激振实验台的结构参数,建立迷宫密封的二维几何模型。采用k-ε湍流模型进行数值模拟,通过数值仿真研究了实验密封件的密封特性。获得了齿顶间隙分别为0.2mm、0.3mm、0.4mm和0.8mm的迷宫密封的动特性系数及泄漏量,对密封腔室内的流场进行了深入观察和分析。针对齿顶间隙为0.2mm的迷宫密封,分别计算了-60°、-45°、0°、45°、60°预旋下系统的动特性系数和泄漏量。研究结果可与后续实验数据进行比对,并为后续的汽流激振机理研究做准备。     

西门子1 000 MW汽轮机组轴系碰磨故障特性研究

某西门子1 000 MW机组停机过程中,高压转子出现振动及其偏心值异常增大故障,存在高压转子发生永久弯曲的重大风险,严重威胁了机组的安全性。基于有限元法建立了轴系的动力学模型,分析了高压转子发生动静碰磨的动态响应,获得了高压转子发生碰磨的故障特征。采用数值仿真模拟了该型机组停机过程中高压转子的异常振动。研究结果表明,该机组停机过程中,高压转子振动及其偏心值异常增大的原因是端部汽封碰磨。通过开展高压缸径向间隙碰缸试验,调整高压转子与汽缸之间的径向间隙,解决了该问题,消除了高压转子可能发生永久弯曲的重大风险。     

面向对象的燃气热力性质计算程序设计

为计算燃气的热力性质，根据燃料与空气燃烧的通用化学反应方程式，分析了燃气的基本特征，对燃气热力性质(内能、焓、比热等)的计算方法进行了改进，使该计算方法能适应不同地区、不同气候的空气含氧量差异对燃气成分的变化情况，利用面向对象程序设计思想，建立了C—H—O—N—S类型的燃料与空气完全燃烧生成燃气的热力性质计算模型的基本框架，并详细讨论了其内部实现过程。通过计算实例验证表明，此方法具有便捷、可靠、精度高的特点，其最大误差不超过0．34％。