高速电动涡轮-压气机组件试验研究

介绍了一种高速电机驱动的新型涡轮-压气机组件的工作原理和设计方法,并对组件进行了性能试验。结果表明,新组件结构紧凑、工作稳定,可显著提高空气循环制冷系统的制冷能力,具有工程应用价值。     

厘米级微型发动机转子系统分析

微型飞行器技术作为一个崭新的研究领域,在国内外迅速兴起.厘米级微型发动机的研究也日益引起了广泛的重视.本文针对微型发动机的主要结构特点,重点讨论微型发动机转子系统结构与动力特性.总结出了微型涡轮发动机轴系和动力学设计的一般规律和特点,提出了微型发动机转子结构与动力特性研究的方向.     

供气压力对高速涡轮转子系统气膜振荡影响的试验

采用气体轴承的高速微型燃气轮机具有结构紧凑、做功功率密度大、高转速、轴承功耗低等优点。然而,由于气体轴承润滑介质气体自身的粘度小,导致了气体润滑轴承有承载能力差、摩擦系数小、高速下的稳定性差等劣势。基于气体轴承支承条件下的高速涡轮转子系统,通过试验对比研究了轴承供气压力的提高对转子系统气膜振荡的影响。试验结果表明:气膜振荡发生后,轴承供气压力的提高能够抑制甚至消除气膜振荡,从而控制了混沌运动的幅值边界,最终达到提高轴承—转子系统稳定性的目的。     

某小型涡扇发动机柔性转子高速动平衡试验研究

试验研究某小型涡扇发动机柔性转子系统不同环境下的动力学特性;针对柔性转子的特点,采用多平面多转速影响系数法对该转子系统进行一、二阶高速动平衡试验.试验发现,真空环境下和大气环境下的动力学特性幅频特性有差异,但相频特性基本相同.结果表明,采用多平面多转速影响系数法能够有效实施柔性转子系统的高速动平衡,并且效果显著.     

高速涡轮发电机负载特性试验

以气体轴承支撑的高速涡轮发电机为研究对象,研究电机电负载对轴系稳定性影响,对比分析电机在不带电负载和带电负载两种情况下轴系振动特性,借助时间三维谱图、频谱图、轴心轨迹等详细分析升速区域内振动特性,并且对比分析以上两种工况下能量输出情况。实验结果表明发电机带负载后不仅会使轴系振动加剧,而且会改变能量的输出比例。     

基于硅材料的微型气体涡轮机中微型燃烧器的设计和加工

由微型燃烧器、微型压缩机和涡轮组成的微型气体涡轮发动机有望成为微机电系统的能源系统.阐述了一种微型燃烧器的设计和加工.设计时力图增加流路的长度,其目的是减少微型燃烧腔的热损失和有效地对燃料和空气进行预热.该微型燃烧器由7片厚度不同的单晶硅片组成,通过ICP DRIE干刻蚀加工而成.组装后的微燃烧器的样件尺寸为21.5 mm×21.5 mm×4.4 mm,已成功地进行了氢气燃烧实验和测试.该微型燃烧器和转子组合后可以应用于微型气体涡轮发动机,与压电元件组合后可用于微型发电机.     

涡轮转子挡板安装技术研究

本文介绍了涡轮转子组件装配过程中主要难点和解决途径,通过以涡轮转子和挡板的结构特点出发,研究挡板安装过程中控制和测量其轴向变形量的工装结构,实现挡板在涡轮转子不同状态的安装。特别是带动挡板在轴向产生变形的情况下转动的承力点的选择,是完成挡板顺利安装的关键。     

水中高速运动体内置测速涡轮装置空化特性研究

水中运动体高速下会发生空化而改变流场结构,研究测速涡轮装置空化特性对提升运动体自主环境感知能力具有重要意义。该文基于内置测速涡轮的防空化结构设计,针对水流速度为10 m/s下的不同空化数、有无偏角情况,利用空化水洞实验和数值仿真模拟对测速涡轮装置的空化情况、涡轮转动情况和涡轮装置的空化特性进行了研究。结果表明:与无涡轮装置样机相比,空化区域发生了明显变化,云状空化团脱落明显加快,云状脱落范围更小。同时,该涡轮装置具有隔离外部空化的能力,在外界空化数高于临界空化数(σCr=0.4)的情况下,能够保证涡轮装置位于线性测量范围。     

柴油机复合涡轮系统全工况性能研究

复合涡轮技术是一种目的在于减少内燃机燃油消耗量的废气余热回收技术.在影响发动机经济性的同时,也影响着发动机的动力性.本文介绍了一种增压涡轮与动力涡轮串联组合的复合涡轮系统.首先分析了复合涡轮系统的热力学模型,分析了涡轮膨胀比与输出功率的关系.其次,基于GT-power建立了复合涡轮发动机系统,并基于试验验证了仿真模型的...     

涡轴发动机细长柔性转子动力特性及高速动平衡技术研究

摘要：建立了涡轴发动机动力涡轮转子动力特性有限元分析模型,计算得到了转子的前三阶临界转速值,在高速旋转试验器上完成了全转速范围内的动力特性和高速动平衡试验,实测得到了转子在额定工作转速范围内高速动平衡前和高速动平衡后等状态下振动幅值随转速的变化曲线,研究结果表明：建立的计算模型反映了转子的真实情况,高速动平衡效果良好,解决了型号研制过程中的一项关键技术。     

汽轮机转子材料的研究进展

综述了近年来汽轮机高、中压和低压转子用材料方面的研究进展。介绍了适用于更高温度和压力的汽轮机高、中压转子用新型高Cr钢材料的开发和优化,指出可通过成分优化和降低杂质含量等途径实现低压转子材料性能的提升,并对相关研究作出了展望。     

转子系统突变故障研究

采用非线性理论与突变理论,对突变故障和系统振动状态突变进行了数学描述,分析了机械系统故障发生的机理,给出了汽轮机转子系统故障发生过程的突变实例分析.研究故障发生过程的突变,这对揭示转子系统故障发生的机理,进而采取有效措施来限制故障的发生和发展具有重要的意义     

烟气轮机转子不平衡故障诊断研究

烟气轮机是石化系统重要的节能设备,它的正常运行与否直接关系到炼油厂的经济效益,转子不平衡是烟气轮机最常见故障之一,对正常生产安全造成极大危害.对烟气轮机故障运行实例诊断进行了研究,根据在线监测得到的烟气轮机前后轴承振动时域信号,并结合瀑布图分析、轴心轨迹分析及全息谱分析,分析了故障.     

Failure Analysis of Steam Turbine Rotor Disk

This article presents an investigation into causes of failure of rotor disk of an 8.25-MW capacity steam turbine, which failed catastrophically. Four pieces of the rotor disk detached from the tenth-stage disk of the turbine rotor during this failure. Visual inspection, chemical analysis, macro- and microscopic analysis of the failed rotor disk, analysis of the operational data, and the history of the rotor operation indicated that the failure could be attributed to stress concentrations at macropores and regions of segregation in the disk. Stress corrosion cracking (SCC) subsequently took place in the regions of stress concentration because the steam in the turbine contained chloride and potassium. The SCC produced a network of cracks associated with the macro- and microporosities. It was recommended that the disk fabrication processes ensure a high-quality microstructure and that operational monitoring of the composition of steam be initiated to ensure that the chlorides and potassium concentrations are maintained below a specified level.     

考虑二阶滑移流效应的微型气浮轴承-转子稳定性分析及其动态响应

考虑到微型气浮轴承的尺寸特征,选择二阶滑移流模型对Reynold方程进行修正.建立了微型转子-轴承系统的运动模型,利用线形轴承力得到系统的刚度和阻尼系数,进而得到转子系统的稳定转速.在转子受到扰动时,对不同转速的系统动态响应进行了数值模拟,并将连续流和滑移流的结果进行对比分析.在数值模拟中,采用有限差分法对修正的Reynold方程进行求解,并利用四阶龙格-库塔法对系统的运动方程进行求解.研究表明,滑移流效应使系统的动特性系数降低,进而减弱了微型转子-轴承系统的抗扰动能力,因此必须升高微型转子的转速来保持稳定工作.     

某发动机涡轮转子叶片断裂原因分析

发动机涡轮转子叶片在长期试车时发生断裂.对断裂叶片进行了宏观分析、断口分析、显微分析及化学成分分析,并对断裂原因进行了探讨.结果表明,叶片断裂主要是高温蠕变断裂.材料抗蠕变能力偏低和叶片内有较严重的铸造疏松及发动机涡轮部分工作温度有超高现象是叶片蠕变断裂的主要因素.