电厂汽轮机高中压转子振动突变故障识别研究

为了保证电厂汽轮机能够在高温、高转速环境中安全稳定运行,提出电厂汽轮机高中压转子振动突变故障识别方法。根据电厂汽轮机高中压转子振动突变故障时的轴系振动特点,利用一体化电涡流位移传感器采集相应的故障信号,利用小波包分析提取高中压转子振动突变故障特征,将提取到的故障特征作为输入量,输入采用人工鱼群算法优化的RBF神经网络中,输出电厂汽轮机高中压转子振动突变故障类型识别结果。在实验过程中采用本文方法对质量不平衡、转子热弯曲、转轴不对中、转动部件飞脱、动静碰磨、汽流激振、结构共振、结构刚度不足、转子裂纹等9种常见故障进行识别。实验结果表明,该方法分解并重构的电厂汽轮机高中压转子振动突变故障信号质量较高,获得故障识别结果与实际故障相同,识别精度高,结果具备可靠性。     

DH型透平压缩机性能分析

根据转子动力学理论,研究了某一新型透平压缩机的动力学性能,分析结果表明,该系统的的失稳转速远大于工作转速,在工作转速范围内,系统对不平衡质量的响应远小于行业标准的规定值,因此,该透平压缩机可以稳定而安全地对等     

高效燃气轮机优化技术研究——分布式能源的关键技术之一

针对分布式能源热电冷联产工程的需要,对其关键的动力技术进行了深入研究,提出了燃气轮机的五项优化技术:动静子反旋叶轮技术、磁场聚氧聚氮技术、离心氧氮分离技术、富氧燃烧复合漩流燃烧技术和氮膜冷却与惰性防护技术;给出了四功能一体机的设计方案;重点分析了转匣式压气机结构与高温升涡轮叶片的氮膜冷却与惰性防护问题,为燃气轮机的高效化、微型化提供了技术创新.     

小波有限元在星轮振动特性计算中的应用

为了研究单螺杆压缩机星轮的振动特性,利用小波有限元理论推导出振动方程,计算出星轮前6阶固有频率,并与ANSYS软件计算结果进行对比.分别计算出星轮厚度和内外径比变化时各阶固有频率的大小,利用ANSYS软件和小波有限元理论计算出星轮各临界转速.计算结果表明,随着星轮厚度增加,各阶固有频率随之线性增加;随着星轮内外径比增加,各阶固有频率随之线性降低,由于材料属性不同,星轮各阶临界转速由大到小排列为THKXL 1、THKXL 2和THKXL 3.     

Simulation and experimental study of fluid induced excitation mechanism for liquid rocket engine immerged rotor

Low frequency vibration has occurred in the turbine pump of one type of liquid-propellant rocket engine,which threatens the safety and reliability of the rockets and their engines seriously.To figure out the mechanism of the low frequency vibration faults,in this paper,a dynamical model of a immersion turbine pump rotor system was established for the consideration of the vibration caused by small gap annual flow excitation which properly happened in immersion turbine pump rotor.The Newmark directly integral method was used to simulate the vibration characteristics of turbine pump,and an experiment was also carried out to investigated this problem.Results showed that,the small gap annual flow excitation could induce large amplitude low frequency vibration on the turbine pump rotor bearing system.The amplitude and frequency of low frequency vibration had relation with the parameters of the turbine pump clearance structure,such as the clearance ratio,length-diameter ratio and the viscosity of the fluid medium.In order to avoid the vibration induced by the small gap annual flow excitation,sealing effect should be improved and length-diameter ratio should be decreased.     

5L型压缩机管路振动分析与减振措施

对于5L型往复式无油润滑压缩机提高转速后管路振动这一故障,通过振动理论分析和压缩机动力计算、复杂管道系统气流脉动计算,得出振动不是由机构动不平衡或基础设计不当所引起,而是由气柱固有频率与激发主频率基本重合和气体压力不均匀度超过允许值所引起。采取了加装孔板和缓冲器综合运用的减振措施,基本上消除了压缩机组及管路的振动。     

大型透平压缩机机组扭振分析方法及数值比较

大型透平压缩机组的转子系统是齿轮耦合轴系,工程上常用折合法或扭转耦合对这类机组进行扭振分析.通过数值计算将这两种方法与弯扭耦合计算方法进行了比较与分析,结果表明,目前工程中广泛使用的折合法或扭转耦合算法不能完全反映该类机组的扭转动力学特性,存在缺陷.为了使机组避免一切有害的扭转振动,在进行机组扭振分析时,必须考虑机组转子横向振动对扭转振动的影响,应用弯扭耦合振动理论进行系统分析.     

带有支承松动故障的转子系统的非线性振动

应用转子动力学和非线性动力学理论分析了支承松动的转子系统的复杂非线性现象，通过以转速比变化为参数的分叉图得出：当工作转速低于一阶临界转速时，支承松动引起的振动较大；而当工作转速高于一阶临界转速时，松动引起的振幅反而较小，但是在一定的条件下会发生亚谐共振现象而引起较大的振动.同时，还通过频谱分析对转子支承松动的振动特征进行了研究.以上结论及振动特征为旋转机械的转子故障诊断提供了理论依据.     

模拟舰船燃机压气机级间流场的喷水雾化实验研究

压气机级间喷水是舰船燃气轮机较理想的中冷技术，而此技术的关键是产生小雾滴的雾化技术，本文给出了向模拟燃气轮机压气机级间流场喷水雾化实验研究的目的。设备，测量系统，雾化机理，实验方案及步骤，给出了在模拟燃气轮机压气机组间流场内进行的喷水的不同喷入方式，不同气流速度下雾化特性和对流场阻力特性影响的实验研究结果，通过对实验结果的分析，得出喷嘴的安装方式对压气机组间流场损失的影响及雾化效果影响的结论。     

立轴风力机的拉索设计

拉索立轴风力机的拉索在设计时要满足风力机顶端的刚度要求和拉索本身的强度要求，且拉索对风轮顶端的约束刚度和拉索自身的振动特性受拉索的截面刚度、质量、垂度、预紧张力等因素的综合影响，提出了一种结合有限元法的循环确定拉索设计关键参数的方法，并通过一算例验证了该方法是可行的．     

Rotor dynamic analysis of small vehicle gasoline turbocharger in semi-floating bearings

The critical speed and unbalance response of a small vehicle gasoline turbocharger in semi-floating bearing are analyzed.The dynamical characters of semi-floating bush bearing used in small vehicle gas...     

风力机风轮设计中风速的处理

风力发电是风能利用的最好形式.随着单机容量的不断增大，风力机的整体尺寸也越来越大，包括塔架高度.一般情况下，无穷远来流风速随高度的增加而逐渐增大.所以在设计大功率水平轴风力机风轮时，风轮设计者是否要考虑无穷远来流风速在铅垂高度等于直径的范围内的速度梯度将是一个值得注意的问题.为准确计算风轮的气动特性，就必须针对这一速度变化范围用合理的方法给定设计风速.分析并证明了用风轮中心处的速度作为设计风速是相当合理的.     

Optimizing control of a two-span rotor system with magnetorheological fluid dampers

A control system aims at vibration reduction in a two-span rotor system with two shear mode magnetorheological (MRF) dampers is designed. A finite element model of the MRF damper-rotor system is built and used to analyze the rotor vibration characteristics. Based on Hooke and Jeeves algorithm and the numerical simulation analysis, an optimal appropriate controller is proposed and designed. Experimental results show that rotor vibration caused by unbalance is well controlled (first critical speed region 37%, second critical speed region 42%). To reflect advantages of optimizing strategy presented and validate the intelligent optimization control technology, detailed experiments were developed on a two-span rotor-vibration-control platform. The influence on accuracy, rapidity and stability of optimizing control for rotor vibration are analyzed. It provides a powerful technical support for the extension and application in target and control for shafting vibration.     

转子轴承系统涡动的稳定性分析

转子系统的运动稳定性是力学中的重要研究课题,它直接关系到汽轮机组运行的安全性与可靠性。基于Muszynska转子动力学模型,采用短轴承理论,对转子非线性振动的稳定性进行了分析研究。采用局部线性化方法,分析判断了转子涡动方程零解和自激振动极限环的稳定性,确定了转子运动的稳定性条件。在极坐标系下首次给出了用3个状态方程表示的转子系统运动的简捷方程。主要分析了转速、流体润滑粘度和轴承的结构参数对转子运动稳定性的影响。     

基于PSO-SVM的离心式压缩机转速模型的研究

针对宁夏某石化公司离心式CO2压缩机透平转速预测难以实现问题,引入PSO-SVM回归模型对离心式压缩机透平转速进行预测.分析选取离心式压缩机透平转速作为模型因变量,通过相关分析从采集量中选取高相关度预测因子,运用粒子群算法选择模型最优参数,利用支持向量机的方法建立模型进行预测,与传统的SVM模型进行对比,该模型得到了良好效果,能够有效预测压缩机透平转速.     

基于GA-PSO优化BP神经网络的压缩机气阀故障诊断

针对压缩机气阀故障信号非平稳性、非周期性的特点,提出一种基于主成分分析（PCA）和GA-PSO优化BP神经网络的压缩机气阀故障诊断方法。首先利用小波包分解提取出气阀故障的特征;然后故障特征向量通过PCA降维,降低网络的规模和计算时间。针对标准BP算法收敛速度慢且易陷入局部极小的缺点,引入一种GA-PSO算法用于BP神经网络的参数优化过程。最后以往复压缩机阀盖的振动信号作为信号源,通过故障诊断仿真测试,验证了PCA和GA-PSO-BP神经网络对压缩机气阀故障诊断具有可行性和有效性。     

风力机设计软件WTD1．0气动设计性能分析

为了研究分析风力发电机设计软件WTD1．0（一套基于考虑了流动三维气动效应数学模型的设计软件）的性能,选取一实际的风力机为计算模型。对WTD在叶轮功率计算、叶片的安装角分布、风轮的转速、叶片翼型弦长分布、叶片扭转角分布设计等方面的功能进行了计算分析,并对WTD在叶轮的启动力矩、多叶片（叶片数超过6片）叶轮的气动计算和设计的功能等进行了分析研究。通过计算分析,发现设计软件WTD1．0在叶轮功率计算、叶轮结构尺寸设计、叶轮启动力矩计算及多叶片叶轮计算设计方面均有较好的表现,并能正确地反映风力机叶轮的气动理论,在一定程度上提高了风力发电机的气动设计水平。     

单轴燃气轮机模块化仿真模型及其运行特性研究

基于STAR-90仿真支撑平台,采用模块化建模思想,建立了单轴燃气轮机压气机、燃烧室、燃气透平等主要部件的动态仿真模型,模型考虑了用压气机抽气冷却透平叶片对系统的影响。以PG9351FA型燃气轮机为研究对象,对其压气机导叶转角扰动和增投燃料过程进行了仿真研究。结果表明所建立的仿真模型可以正确反映燃气轮机的运行特性。     

汽轮机转子故障诊断算法应用研究

对汽轮机转子故障进行诊断是确保汽轮机安全运行的关键。振动信号的分析在汽轮机转子故障诊断中广泛应用。应用小波包分析方法提取振动信号特征值,进一步作为BP神经网络的输入量,建立信号特征与其故障类型的非线性映射关系,利用神经网络实现故障诊断。仿真结果表明,该方法可以有效地对汽轮机转子故障进行诊断。     

通流式气波转子性能试验研究

气波转子是利用气波来传递能量的一种压力交换装置,已成功应用于内燃机及燃气轮机上.为研究通流式(through-flow,TF)气波转子特性,重新设计了定子,搭建了试验台架,并完成了TF气波转子的性能台架试验.进行了不同转速、不同温度、不同压力工况下的性能试验.结果表明,提高气波转子能量入口处的压力和温度有利于提高其性能,TF气波转子的最佳转速为13 000 r/min左右.试验结果表明该TF气波转子结构基本合理,能提高进气压力,最大压比可达2.0.