水滴高速撞击下汽轮机叶片的动力响应

为获得汽轮机叶片在高速水滴撞击下的应力状况,从而为进一步研究汽轮机叶片水蚀提供撞击应力等基础参数,该文建立了高速水滴与叶片钢撞击模型。模型中采用光滑粒子动力学无网格方法描述水滴部分、常规有限元有网格方法描述叶片钢材部分,充分考虑了水滴与钢材间的流固耦合效应,研究了多种速度和粒径的水滴对叶片的撞击情况,得到了水滴内部的瞬态压力分布以及水滴撞击以后的压缩、扩展、飞溅的情况,叶片钢内部应力影响区域以及应力随时间的变化,撞击应力与水滴尺寸和撞击速度的关系等。与文献果的对比表明：文中的分析结果是合理的,试验结相关参数可以应用于汽轮机叶片的水蚀疲劳研究。     

饱和凝汽式轮机叶片腐蚀过程和寿命诊断

由于高腐蚀性湿蒸汽的影响,使凝汽式汽轮机的末级叶片受到损坏,目前人们还没有找到一种可靠的方法来确定受腐蚀叶片的腐蚀过程及其寿命,以便能够及时更换叶片或避免腐蚀。本文饱含了多年来对Ｋｒｓｋｏ核电站６６４ＭＷ凝汽式饱和蒸汽汽轮机腐蚀过程及变化的观察和研究结果。根据观察到的末级叶片的腐蚀原理,研究出一种计算叶片寿命的简单公式。     

磁控溅射司太立合金簿膜

一、引言在冷凝式汽轮机中,处于较低干度下运行的大功率汽轮机末几级叶片,由于湿蒸汽中微小水滴对高速旋转的末叶片发生相对撞击,造成叶片进汽边背弧处产生蜂窝状剥蚀。这种水蚀现象随着水蒸汽湿度的增大而趋严重,随着叶片长度的增加,水蚀也更为严重。     

汽轮机末级905mm叶片疲劳寿命研究

为保证叶片机组的安全可靠性，需准确确定其激振力、振动特性、动应力及疲劳寿命等并进行安全性评价。采用改进的局部应力应变法，考虑机组启停循环、振动应力、腐蚀环境、叶片表面加工、缺口应力集中等因素，对905mm叶片的低周和高周疲劳寿命进行计算分析与评价。研究了叶片近根部附近出汽侧水蚀缺口状态对疲劳寿命的影响及机组调峰运行和非调峰运行时905mm叶片的疲劳寿命。     

汽轮机动叶片水蚀问题研究及对策

汽轮机末级动叶片存在水蚀现象是一个普遍性问题，水蚀造成了动叶片的损伤，影响汽轮机的安全性和经济性。中介绍了对水蚀问题进行的技术研究成果，并且根据理论研究计算和长期实践结论，提出了一整套技术判别程序，为现场决策提供了可靠的技术依据。     

汽轮机叶片疲劳寿命与故障诊断研究的发展及现状

总结了目前国内外用来分析汽轮机叶片振动特性各种力学模型的特点,指出三维实体单元可以准确地拟合叶片的复杂几何形状,很好地反映叶片的局部应力状态,是研究汽轮机叶片振动物较好的力学模型,概述了汽轮机叶片疲劳寿命预测,振动测量和邦联诊断研究的基本方法和国内外发展状况,探讨了我国当前研究中存在的问题和今后的发展方向。     

200 MW汽轮机次末级叶片断裂失效分析

某电厂２００ＭＷ汽轮机次末级叶片断裂分析表明，叶片化学成份符合国家标准规定，金相组织属正常，电镜，能谱分析断口具有腐蚀疲劳特征，可见氯离子腐蚀形成的腐蚀坑及硬伤缺口上的氯离子腐蚀痕迹。据此认为叶片早期失效系蒸汽品质不良造成的腐蚀疲劳断裂，建立应严格控制蒸汽中的杂质含量，以确保机组安全运行 。     

汽轮机叶片的疲劳寿命计算

提出汽轮机叶片疲劳寿命计算的三维有限元模型,通过讨论利用有限元软件进行分析时的合理载荷处理办法以及各种寿命影响因素的考虑方法,给出了采用通用软件进行疲劳寿命计算的基本方法,依据该模型方法进行疲劳寿命的实例分析,分析结果与实际相符。     

汽轮机末级叶片叶顶水蚀修复工艺

汽轮机末级叶片水蚀是汽轮机投入运行一段时间后普遍存在的现象，文中介绍了清河发电有限责任公司汽轮机组末级叶片叶顶水蚀的情况及其采取的有效修复工艺措施，使叶片恢复了原状和作功能力。     

汽轮机叶片疲劳寿命与故障诊断研究的发展及现状

总结了目前国内外用来分析汽轮机叶片振动特性各种力学模型的特点,指出三维实体单元可以准确地拟合叶片的复杂几何形状,很好地反映叶片的局部应力状态,是研究汽轮机叶片振动特性较好的力学模型。概述了汽轮机叶片疲劳寿命预测、振动测量和故障诊断研究的基本方法和国内外发展状况,探讨了我国当前研究中存在的问题和今后的发展方向。     

Achieving More Efficient and Reliable Operation of Geothermal Turbines by Using a Secondary Flash Steam Superheating System

Problems encountered in operation of saturated steam geothermal turbine units that stem from the specific features of a geothermal heat carrier are considered. A two-phase state, increased content of salts, and corrosiveness of geothermal working medium have a negative influence on the efficiency and reliability of the turbine’s first and last stages. Owing to high concentrations of impurities in the liquid phase, the first stages suffer from intense generation of deposits. The resulting decrease in the power output is due to both fouling of the flow path and significantly growing roughness of the turbine cascade blades. The flow of wet steam in the geothermal turbine flow path is accompanied by droplet impingement erosion of the last-stage blades and corrosion fatigue of the metal of rotor elements. In addition, the losses due to steam wetness in the flow path cause an essential decrease of the geothermal turbine efficiency. The article gives examples of erosioninduced damage inflicted to the last-stage rotor blades, corrosion fatigue of the metal of integrally-machined shroud elements, and deposits in the nozzle vane cascades of geothermal turbine stages. The article also presents the results from numerical investigations of the effect that the initial steam wetness has on the silicic acid concentration in the wet steam flow liquid phase in a 4.0 MW geothermal turbine’s stages. A method for achieving more efficient and reliable operation of the geothermal turbine low-pressure section by applying a secondary flash steam superheating system with the use of a hydrogen steam generator is proposed. The article presents a process arrangement for preparing secondary flash steam supplied to the geothermal turbine low-pressure section in which the flash steam is evaporated and superheated through the use of a hydrogen steam generator. The technical characteristics of the system for preparing secondary flash steam to be used in the intermediate inlet to the turbine were preliminarily assessed (taking the upgrading of the Mutnovsk geothermal power plant as an example), and it has been shown from this assessment that the wetness degree in the low-pressure section can be decreased down to its final value equal to 2.0%.     

Improvement in the corrosive fatigue damage to the low-pressure steam turbine blades due to unbalanced currents

This paper presents two improved methods for the corrosive fatigue damage to the blades of low-pressure steam turbines due to corrosive operating environments and power system unbalance. Two blade materials as AISI-403 and 17-4PH are chosen into the investigation, which provides an enhanced understanding on the effect of materials to reduce the corrosion fatigue damage of blades. To verify the validity of the proposed methods, simulated results of a 951 MW operating turbine generator for the corrosive fatigue damage are presented in this paper. From the simulated results, it can be found that the corrosive fatigue damage to the low-pressure steam turbine blades is significantly reduced. In addition, the effects of unbalanced currents (I₂) on the corrosive fatigue damage to the steam turbine blades are estimated when turbine generators operate in various stress concentration factors and corrosive conditions. The estimations may provide with the safe operating standard on the new or designed generator sets under corrosive environments.     

试验汽轮机末级内湿蒸汽流动特性的实验研究

为了充分了解汽轮机内湿蒸汽两相流的特性，在试验汽轮机末级前后应用光学一气动联合探针(基于消光法的光学探针和四孔楔形探针)进行测量，不仅给出了末级前后流场，湿度和水滴粒径的径向分布，而且给出了末级后相关参数的圆周分布，为理论模拟计算结果的验证和设计计算提供完整的事实依据。在理论分析尾迹涡流特性基础上，进一步定性地分析了尾迹涡流对凝结过程和水滴生长过程的影响。     

由光全散射测量数据确定汽轮机湿蒸汽微水滴分布及湿度的简化方法

该文提出一种由光全散射测量数据确定汽轮机湿蒸汽微水滴分布及湿度的简化分析方法，根据一试验汽轮机低压级的测量数据而计算的结果初步验证了方法的可行性。该方法简单直观，在已知微粒直径范围的情况下都可采用。图４参１１     

汽轮机低压叶片断裂原因分析

某台汽轮机低压叶片发生断裂,通过对叶片常规强度、动频、有限元强度的计算及有限元动响应的分析,结果表明:叶片断口位置均位于与轴向一阶及扭振一阶共振时所产生的最大动应力区域,在500～620Hz频率范围内的汽流激振是叶片低周疲劳断裂的根本原因。对此,提出了提高叶片材料抗腐蚀性能,采用自带冠成圈结构叶片,避免低负荷低真空运行等防治措施。     

汽轮机转子疲劳-蠕变损伤的非线性损伤力学分析

转子是汽轮机的核心部件，往往要在高温、复杂应力情况下工作，易产生裂纹萌生。除疲劳作用外，蠕变在转子的寿命损耗中也占有相当的比例。一般低周疲劳约占转子总寿命的80％，而蠕变则占转子总寿命的20％。事实上，对汽轮机转子而言，疲劳和蠕变往往是同时发生并存在着相互的作用。该文采用非线性损伤力学模型估算了国产600MW汽轮机高压转子在实际启停功况下的疲劳-蠕变寿命，考虑了疲劳与蠕变的耦合作用以及多轴应力的影响，并与当前汽轮机疲劳—蠕变寿命估算普遍采用的线性累积损伤理论进行了对比。结果表明：非线性连续损伤力学模型正确地反映了疲劳-蠕变交互作用以及损伤演化的非线性机制，其分析结果比现行理论方法更为准确、可靠。     

汽轮机17CrMo1V材料焊接低压转子脆性断裂的研究

介绍了采用１７ＣｒＭｏ１Ｖ材料的汽同焊接低压转子脆断评定方法。给出了１７ＣｒＭｏ１Ｖ转子材料断裂力学性能数据的取值和低压转子界裂纹尺寸、允许初裂纹尺寸、疲劳裂纹扩展寿命的确定方法，以及低压转子理解纹扩展寿命评估和预测方法。结合某大型汽轮机的运行实际，给出了１７ＣｒＭｏ１Ｖ材料焊接低压转子防脆断评定的实例。     

汽轮机末级叶片颤振设计

随着汽轮机的大型化和多样化,汽轮机的叶片振动安全性会出现新的问题,叶片会在非共振强迫振动下产生振动疲劳破坏。研究表明．这是一种叶片颤振。目前,预估汽轮机叶片失速颤振的简化方法有：半经验法、经验法和三维粘性失速颤振数值解法。本文从微分方程稳定性原理出发,阐明了叶片颤振的机理。介绍了几种预估末级叶片颤振的方法,变形激盘法是作．者早期与北航共同开发的一种半经验法,已用于工厂叶片颤振设计。并根据作者的经验,推荐了几种经验法来预估叶片的颤振特性。