动态轴向力试验的模拟准则

为了保证特性曲线的正确性及精确地把模型试验成果换算到真机中去,本文提出了动态轴向力试验的模拟准则。文章提出,在求取流道里的轴向力特性时应注意H_s条件;动态试验应在真机水头下进行及动态试验应满足的准则数。文章主张分开计算流道内和顶盖上的轴向力。图1,参5。     

利用Euler梁模型计算汽轮机叶片静频和动频的传递矩阵法

根据在定常轴向力作用下,均匀梁的横向振动方程,推导了其固有振动特 连续质量传递矩阵模型。通过对模型的修正,获得了在分布轴向力作用下梁振支睡传递矩阵模型,并使用该模型计算了在不同分布轴向力作用下悬 固有频率以及４３２型叶片的频和动频,结果表明悬臂梁的固有频率以及４３２型叶片的静频和动频,结果表明此方法不仅能精确地计算在分布轴向力作用下梁结构的振动特性还能比较准确地计算叶片的静态和动态振动特性。     

短路条件下电力变压器绕组轴向振动等效单自由度分析

建立了变压器绕组安匝平衡时轴向振动等效单自由度分析数学模型 ,研究了绕组轴向振动动态特性 ,讨论了轴向预紧力、绝缘垫块性能等参数对绕组轴向动态特性的影响。文中所得结论为增强变压器绕组轴向稳定性提供理论依据。     

多级轴流涡轮的轴向推力计算

提出了叶轮反动度的计算公式,并对多级轴流空气涡轮进行了详细地轴向力计算,给出叶轮平衡孔、末级气封直径和轴向间隙改变情况下的轴向力变化。结果显示:平衡孔、末级气封直径对平衡轴向力的影响还是明显的,而启动过程中动态和稳定运行时轴向间隙的变化对轴向力的影响较小,但对于机组安全性的影响仍不容忽视。     

基于气隙磁通边缘效应的轴向混合磁轴承承载力解析计算

为了研究单自由度轴向混合磁轴承轴向主动悬浮和径向被动悬浮的特性,对提出了基于气隙磁通边缘效应的磁轴承承载力解析计算方法.首先建立了轴向混合磁轴承基于气隙磁通边缘效应的磁路模型,利用分割磁场法推导各部分磁通管的磁导,根据其串并联关系,得到磁路的总磁导,由虚位移法推导了轴向力和径向力的解析表达,得到了轴向力与径向力随轴向气隙和径向位移的变化关系,并分析了轴向力与径向力的耦合特性,为磁悬浮系统轴向和径向的解耦控制提供了理论依据.利用有限元方法对轴向力和径向力进行仿真计算,仿真结果与模型计算结果基本吻合.     

短路条件下变压器器身轴向振动的分析

基于电力变压器绕组轴向振动的质量弹簧系统数学模型并考虑变压器绕组的轴向振动的非线性特点,简化计算模型。本文针对一台型号为DFP1-240MVA/500kV的电力变压器,建立了由铁心、绕组、垫块、夹件和拉板组成的电力变压器器身振动的仿真模型,分别计算了变压器绕组和器身在不同轴向预紧力作用下的固有频率和振动型态,得出了轴向预紧力的变化与其轴向振动固有频率变化之间的关系。同时对短路条件下绕组轴向动态短路力所产生的器身轴向振动进行了分析。分析结果表明:短路时存在以50Hz和100Hz为基频的短路力,如果变压器的固有频率接近这两种频率及其倍频,会发生谐振,使振动位移变大,降低变压器结构的稳定性。     

大型电力变压器绕组轴向非线性振动研究

建立了变压器绕组安匝不平衡时轴向非线性振动数学模型 ,计算分析了短路条件下绕组轴向振动位移、振幅、相位随时间的变化规律 ,讨论了轴向预紧力等因素对绕组轴向动态特性的影响。说明保持绕组轴向压紧可以增强绕组的轴向稳定性和对短路的承受力。     

短路条件下电力变压器绕组轴向振动分析

近年来电力变压器损坏的事故呈上升趋势,部分短路事故表现为绕组在短路轴向力作用下出现松动和变形。本文对变压器短路时绕组的轴向稳定性进行了理论上的研究,建立了绕组轴向振动多自由度数学模型,计算分析了绕组轴向振动动态响应特性,讨论了绕组轴向稳定性的影响因素,提出了增强绕组轴向稳定性的措施方法。     

离心泵内诱导轮与叶轮轴向相对位置的探讨

离心泵内诱导轮与叶轮的轴向相对位置会对叶轮内的流动产生影响,从而影响整台泵的性能。为研究诱导轮相对叶轮不同轴向位置下离心泵内部的不稳定流动特性及其对离心泵水力性能的影响,本文以某单级离心泵为研究对象,采用数值模拟方法初步探讨了诱导轮相对于叶轮在三种不同轴向位置下离心泵的内部流动特性,分析了其外部特性、叶轮所受的径向力、水压脉动特性及空化特性等。结果表明,针对本文研究的三种轴向位置而言,离心泵的扬程和效率随诱导轮和叶轮间轴向距离的增大逐渐提高,扬程的最大值较最小值增幅达1.8%,效率变化达4.3%;诱导轮和叶轮间的轴向相对位置对叶轮和径向导叶间的相互干涉有影响,从而影响叶轮所受径向力的大小和方向;轴向距离从0.05D1增加到0.1D1时,离心泵的空化性能明显提高;从0.1D1增加到0.15D1时,空化性能变差;改变轴向位置直接影响叶轮进口压力脉动特性。     

汽轮机调速系统动态特性计算中几个问题的探讨

本文通过实际结果与理论计算对比,对N125、N300汽轮机调速系统动态特性评价中关于继动器时间常数、错油门轴向力以及油动机关闭速度等有争议的几个问题进行了探讨,并对动态特性计算中数学模型的简化,电加速器投用时系统结构与扰动幅值的变化、数学模型动态参数的变异与退化现象及开展系统辩识试验研究的重要性等问题进行了讨论。     

不同预紧力下变压器绕组轴向振动模态分析

根据电力变压器绕组的轴向振动的弹簧质量系统数学模型并考虑了电力变压器绕组的轴向振动的非线性特点,建立了轴向质量、弹塑性绝缘垫块和夹件组成的电力变压器绕组的模态仿真系统,给出了电力变压器绕组在不同预紧力下的轴向振动模态分析的方法,得出每一阶模态具有特定的固有频率和模态振型.指出了电力变压器绕组轴向预紧力的变化与其轴向振动固有频率变化之间的关系,并通过有限元软件ANSYS进行仿真分析和瞬态激振法进行实验验证.结果表明,仿真计算和实验数据相符合.建立了绕组的不同预紧力与固有频率变化之间的关系数据库, 为电力变压器绕组结构设计时固有频率避开轴向电磁力的频率提供了理论和实验依据.     

三种充磁方式轴向磁齿轮的磁场和转矩特性比较

依据永磁体充磁方向和排列方式的不同,轴向磁齿轮可分为轴向充磁磁齿轮、聚磁式轴向磁齿轮和Halbach式轴向磁齿轮。采用3D有限元法对三种轴向磁齿轮的磁场、转矩特性和轴向力进行了比较。基于气隙磁场的谐波分析,利用公式计算出各次谐波磁场产生的转矩和轴向力,得出各次谐波磁场对转矩传递和轴向力的作用。比较表明,聚磁式轴向磁齿轮的转矩能力和永磁体利用率最大,比轴向充磁磁齿轮提高了17.5%和32.6%,比Halbach式轴向磁齿轮提高了2%和15.1%。Halbach式轴向磁齿轮的气隙中引起转矩波动的磁场谐波的幅值最小,转矩波动也最小。轴向充磁磁齿轮低速转子的轴向力最小,比聚磁式轴向磁齿轮小38.3%,比Halbach式轴向磁齿轮小32.7%。     

径向高温超导磁悬浮轴承的端部效应分析

针对径向高温超导磁悬浮轴承轴向尺寸有限引起的端部效应会影响其轴向悬浮特性,提出一种基于H公式的二维有限元建模方法,对径向高温超导磁悬浮轴承的端部效应进行分析。首先,通过实验测试验证提出的有限元建模方法;然后,分别建立具有不同尺寸定、转子的径向高温超导磁悬浮轴承有限元模型;最后,得到不同尺寸的超导定子与不同极数的永磁转子下轴向悬浮力与位移的关系。结果表明,由于端部效应,随着超导定子分块数量的增加,轴向悬浮特性不断恶化;随着永磁转子极数的增加,轴向悬浮力最大值先提高后降低,最终趋于永磁转子无限长时的轴向悬浮力最大值。     

盾构法隧道纵向非线性地震响应特性研究

以考虑轴向力与弯矩共同作用的等价刚度非线性动力有限元法，分析了地震动作用下盾构法隧道纵向的非线性响应特性。通过与不考虑轴向力与弯矩共同作用的等价刚度法及管片与纵向螺栓单独建模分析等不同方法计算结果的对比，验证了等价刚度计算中考虑轴向力与弯矩共同作用的必要性和不考虑轴向力与弯矩共同作用等价刚度法的适用性，并就隧道等价刚度、螺栓非线性及地基参数非线性等要素对隧道纵向地震响应的影响情况进行分析。     

变压器短路冲击状态监测系统的应用

为了实时监测电力变压器受短路冲击后的状态，与上海电力学院共同研发了一套监测系统。对电力变压器受短路冲击时，绕组受径向、周向以及轴向电动力情况进行了分析。由于短路时电动力对绕组的作用是一个相当复杂的动态过程，为了简化分析计算过程，只考虑轴向电动力对绕组的累积效应并建立了轴向力的动态特性模型，还介绍了变压器短路冲击监测系统的实际应用情况及需改进和优化的建议。     

大型变压器绕组轴向固有频率振动分布特性与试验分析

为了分析在线运行状态下变压器绕组固有频率的分布特性和在线识别绕组轴向压紧状态,根据圆环电流空间磁场分布,建立了大型变压器漏磁场的解析模型,分析了绕组安培力分布情况;然后对绕组每层线饼作静力分析,考虑预紧力、自身重力和轴向安培力稳定分量对变压器绕组固有频率的影响,分析了负载状态下绕组固有频率的分布特征;最后给出轴向安培力交流分量作用下变压器绕组的轴向受迫振动反应和由振动产生的动生电动势的成分。研究结果表明,轴向安培力稳定分量作用下变压器绕组固有频率分布特征为:绕组两端线饼的固有频率减小、绕组中部线饼的固有频率增大。在变压器绕组100 Hz的轴向振动与50 Hz的漏磁场作用下将产生阻碍磁通变化的150 Hz和50 Hz分量的动生电动势。     

电力变压器绕组和铁芯的模态分析

为了研究电力变压器绕组和铁芯的振动特性,利用模态分析方法分析了不同预紧力对绕组轴向振动的影响及铁芯压紧状态对铁芯振动的影响;采用ANSYS软件建立了绕组和铁芯的模态仿真系统,通过有限元分析法获得了绕组预紧力与轴向固有频率之间的关系及铁芯压紧状态与固有频率之间的关系。     

变压器绕组轴向预紧力对绕组轴向振动特性的影响

根据变压器绕组的实际结构特点,建立了绕组轴向振动数学模型,研究了变压器适中时绕组轴向振动的非线性特性,分析了不同绕组预紧力下线饼轴向位移量、绕组对端压板的作用力随 适中电流、绕组分接区大小的变化规律。     

稳态条件下变压器绕组轴向振动特性研究

根据电力变压器绕组的实际结构特点及绝缘垫块的力学特性,建立了绕组轴向振动的等效数学模型,研究了变压器在稳定运行条件下,绕组轴向振动的特性.分析了压紧力大小与绕组固有振动频率以及绕组振动的加速度信号之间的关系,即:绕组压得越紧,其各阶次的固有振动频率就越高;随着压紧力的增大,绕组振动加速度呈现下降的趋势,说明了绕组压紧力的变化可以从其振动加速度信号幅值的变化中反映出来,从而为振动法在线监测变压器绕组状况建立了必要的理论依据.     

转子轴向碰摩非线性流固耦合动力学特性全自由度分析

基于Jeffcott转子模型,用六自由度方法研究了考虑涡轮非线性流固耦合力的转子轴向碰摩动力学特性。通过响应分叉图、波形图、频谱图、轴心轨迹和Poincare图分析了在涡轮非线性流固耦合力作用下转子轴向碰摩的动力学表现。分析表明,非线性涡轮叶尖间隙流体激励力对转子轴向碰摩的非线性特性影响不很明显,只是在低转速时轴向振动碰摩响应中会出现更高阶的偶数倍频的超谐波成分。在高转速情况下,碰摩响应的波形和频谱不能明显反映具有弱非线性的涡轮叶尖间隙流体激励力对轴向碰摩非线性动力学特性的影响,而轴心轨迹和Poincare图则能反映这种影响,反映出碰摩响应中出现的轻微混沌。