某涡轮叶片热-机械疲劳寿命预测与试验验证

为了得到某燃气轮机涡轮叶片关键截面的真实寿命,设计并开展了涡轮叶片热-机械疲劳试验,获得了真实寿命数据,并基于试验结果提出了一种涡轮叶片低周疲劳与蠕变疲劳交互的寿命预测方法。首先,采用一维线弹性关系、修正公式以及循环应力应变关系3种名义应力应变处理模型计算获得了名义应变;然后,利用SWT寿命关系式预测模型预测了叶片的热-机械疲劳寿命;再将预测寿命与试验获得的真实寿命进行对比分析。研究表明：对于某型燃气轮机涡轮叶片,基于SWT预测模型的循环应力应变关系方法相比于一维线弹性关系和修正公式法预测精度最高,与试验寿命相比,预测误差在4倍分散带之内。     

管网方法在双层壁冷却结构设计中的应用

为快捷有效地计算涡轮叶片双层壁复合冷却结构的冷却特性,将一套适用于气冷叶片换热模拟的管网耦合算法应用于所设计的双层壁内冷叶片上.结合冷却流路的一维管道网络算法以及壁面单元与对应外流场网格间的插值过程,形成HIT3D-Coolnet管网耦合程序,并参考有测量数据的涡轮叶片算例验证其模拟有效性.针对新型的双层壁冷却结构,在已有叶型的基础上初步构建3种配气方式的复合冷却方案.用HIT3D-Coolnet快速得到叶片外壁温度信息以甄选初始方案,借助全三维数值模拟分析初选方案双层壁结构内的流动特性,并据此采取措施改善初始设计.流场分析表明,导入腔内的冷却空气冲击腔壁,并在腔室空间内形成特定的旋涡结构,有效地强化了内部对流换热.在合理的冷气分配下,双层壁冷却技术可获得较好的冷却效果.     

旧水泥混凝土路面加铺改性沥青混凝土面层的道路改造应用

文章介绍了合肥市对城市道路进行的大面积改造工程中。采用沥青混凝土面层作为旧路面的加铺层的应用情况以及施工工艺。应用情况表明．改性沥青混凝土路面对高温防车辙、低温抗裂缝、延缓表面功能衰减具有显著效果。     

燃气轮机悬臂式鼠笼与挤压油膜耦合刚度研究

为了获得更加准确的支撑刚度,采用流固耦合方法对一种燃气轮机自由动力涡轮用的悬臂式鼠笼结构阻尼器进行了刚度研究。利用控制变量法研究了有油膜与无油膜情况、油膜半径间隙(c)、油膜长度(L)、润滑油粘度(μ)以及润滑油流量(G)对鼠笼弹性支承刚度的影响。研究表明:当半径间隙小于0.25 mm时,变形量与油膜半径间隙c~3成正比规律;当大于0.25 mm时,不符合该规律;鼠笼变形量与油膜长度L、润滑油粘度μ以及润滑油流量G~(-0.5)近似成正比。     

涡轮盘的三种低周循环疲劳寿命预测方法对比研究

为了确定涡轮盘的低周循环疲劳寿命,在前人研究的基础上对基于局部应力应变法的低周循环疲劳寿命计算程序的计算结果进行了验证,并将其应用于某涡轮盘的寿命评估中。分别对比分析了Morrow平均应力方程、修正的Morrow以及SWT参数模型三种方法下,输入名义主应力谱、名义等效应力谱与真实主应力应变谱的寿命计算结果。研究表明:3种模型中SWT方程模型计算的寿命最短,Morrow次之,修正的Morrow计算寿命最长;相比修正Morrow,SWT和Morrow计算结果差别较小,误差在50%以内,真实主应力应变谱与名义主应力谱对寿命的预测趋势相同;选取基于名义主应力谱的SWT模型进行寿命预测,寿命安全系数为5时,该轮盘的冷却空气流动孔的寿命为1 941次循环,法兰孔的寿命为24 164次循环,盘心的寿命为16 235次循环。     

某型燃气轮机涡轮盘热态超速预应力试验研究

为提高某型燃气轮机涡轮盘使用寿命,采用弹塑性有限元仿真分析及通用斜率公式方法,预测了轮盘残余变形、应力与转速的关系以及预应力处理前后盘心位置低循环疲劳寿命。根据仿真结果确定超转转速后,通过设计的具有轴向补偿功能的预应力处理试验工装,对涡轮盘开展热态160%超速预应力处理试验研究。研究结果表明：采用的分析模型对涡轮盘残余变形预测精度高,轮缘及轮盘内孔残余变形计算结果与试验测量结果相比,误差分别为4.29%和2.50%,并且预应力处理能够显著提升盘心危险位置的低循环疲劳寿命。     

某燃气轮机高温涡轮盘的破裂转速数值预测方法研究与试验验证

为确定某燃气轮机涡轮盘的破裂转速,设计并开展了轮盘破裂转速试验,得到了其真实破裂转速,并与多种数值预测方法预测的轮盘破裂转速进行对比。结果表明：对于某型燃气轮机高温涡轮盘而言,最大应力法对破裂转速的预测精度最高,与试验转速相比,精度误差为0.9%,可以预测裂纹的起始开裂位置以及轮盘的破裂模式;极限应变法与残余变形法预测的破裂转速的精度相当,与试验转速相比,精度误差分别为4.8%和6.2%,由于有限元方法会同时计算应变和应力,因此建议优先选用应力准则预测;平均周向应力法计算相比较简便,计算时间短,但是精度较差,精度约为12.3%,可以用于粗略估计破裂转速。     

开发应用生物工程改造油田传统农业

纵观世界农业的发展史,几乎都有一个共同点,那就是无论发达国家还是发展中国家都把国民经济和农业发展的依托建立在科学技术进步这个支撑点上。世界上许多著名的学者和经济学家都把科学技术视为社会经济发展的第一驱动力。这一事实清楚地告诉我们,科学技术已成为社会经济发展的决定性因素,而高新技术是科学技术的代表,更是生产力发展的火车头,谁先占领高新技术这一制高点,执科学技术进步之牛鼻,谁就成为世界的强者,就能较自在地适应21世纪的生存与发展。     

某燃气轮机涡轮叶片复合冷却结构优化设计

为了提高涡轮叶片设计效率，搭建了基于一维管网理论的iSIGHT优化设计平台，获得了叶片的优化结构，并对其进行三维仿真计算分析。研究表明：优化前后叶片的气动性能变化不大，总压损失仅在端壁处略有差别；优化后涡轮叶片的壁面温度分布更加均匀，壁面的最高温度降低，温度梯度减小，最大相对温差降低10%左右；在降低叶片热应力的同时相对冷却效率提高1.0%。