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叶片是汽轮机中重要的零部件之一,其可靠性直接关系到整个机组的安全运行。因此,通过改进叶片结构来弥补材料强度方面的不足,减少叶片事故,进而提高整个机组的安全性是非常必要的。对汽轮机叶片枞树型叶根轮缘完成了多变量优化分析工作,基于APDL编程语言对枞树型叶根轮缘进行了多参数建模,通过求解7个特征变量的优化值,以达到叶根轮缘最大、等效应力最小的目的;并对具体的叶片分别采用零阶算法结合一阶算法、智能优化算法(遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法)及模式搜索等方法进行了优化。分析结果表明,在综合考虑精度及优化时间的情况下,模式搜索算法是解决本问题的最佳方法。研究结果可以为汽轮机叶片叶根轮缘部分的设计提供理论支持,并在一定程度上提高透平机组的运行可靠性。 相似文献
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本文用电测和光测方法对700毫米长叶片各齿的受力分布进行了实验分析,得到了该叶片各齿的受力分布情况,为枞树型叶根的强度计算和改进提供了基础。一、引言枞树型叶根能利用各对齿逐对承担叶片离心力载荷,同时逐步缩小齿根截面,从而减小了叶根及轮缘的尺寸。而叶根与轮缘配合时,齿的非接触面存有间隙,这样使叶根和轮缘在受热后能自由膨胀,以减少热应 相似文献
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一、引言枞树型叶根能利用各对齿逐对承担叶片离心力载荷,同时逐步缩小齿根截面,从而充分利用材料强度,减小了叶根及轮缘的尺寸,因此这种叶根型式主要用在叶片离心力载荷较大或大功率机组的调节级及末几级长叶片中。 相似文献
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介绍了有限元接触分析方法得出的一种枞树型叶根的应力、应变分析结果,并将得出的叶根各齿的负荷分配情况与常规计算进行比较。 相似文献
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本文用电测方法对905毫米长叶片的叶根各齿的受力分布进行了实验分析,得到了该叶片各对齿的受力分布情况,为机树型叶根的强度计算提供了基础。 相似文献
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文章针对不同倾斜角度,对斜齿枞树型叶根透平叶片的叶根和轮槽的接触状态进行了分析。通过三维建模和有限元分析,发现斜齿枞树型叶根各齿栽荷分布随角度变化不大,且各齿栽荷分布没有直齿枞树型各齿载荷分布均匀。叶根最大应力随叶根倾斜角增大而增大,对低温区叶片来说,由倾斜角度增大引起的叶片应力增大可忽略不计。但对于高温区叶片,减小倾斜角度以使叶片应力降低是很有积极意义的。本研究可为枞树型叶根的设计提供理论支持。 相似文献
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为了研究气流在涡轮枞树型叶根间隙内的流动特性,以及校核与优化现有叶根间隙流量计算关联式。以某型地面燃气轮机涡轮一级转子枞树型叶根间隙为对象,对其进行了流量试验与三维数值模拟研究。测量了进出口压比范围为1~2工况下通过叶根间隙的流量值,该流量值对应的流动雷诺数范围为1 700~16 500。并在ANSYS/CFX中对相同模型及进出口边界条件下叶根间隙内的流动进行数值模拟,获得叶根间隙截面流动结构,同时计算了长径比39~118范围内,不同压比工况下通过叶根间隙的流量。研究表明:随着压比增大,流过叶根间隙的流量增大趋势逐渐减小;随着长径比增大,流过叶根间隙流量逐渐减小;文献[10-11]提供的叶根间隙流量计算关联式的计算结果与试验测量值平均误差16.3%;与关联式流量计算值随压比变化趋势不同,试验测量值分布曲线随压比增大无明显转折;两端宽、中间窄的叶根间隙通道结构使得流道内层流与湍流共存,从而造成了上述偏差;针对上述偏差,根据试验与三维数值模拟结果拟合了新的叶根间隙流量计算关联式。 相似文献
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在考虑高温热变形影响的前提下,对汽轮机调节级叶片枞树型叶根轮缘结构进行了优化研究.采用有限元分析软件Ansys的参数化设计语言APDL建立了枞树型叶根轮缘的参数化模型,以叶根轮缘的8个关键尺寸作为设计变量,以叶根轮缘处最大等效应力达到最小为目标函数,应用模式搜索算法进行优化控制,对叶根轮缘结构进行多变量的优化分析,获得了使叶根轮缘处最大等效应力大幅减小的枞树型叶根轮缘优化型线.结果表明:相对于原始结构,优化后,叶根和轮缘处的最大等效应力分别降低了19.84%和6.48%,提高了汽轮机运行的可靠性. 相似文献
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为提高低压级组动叶叶根承载能力,基于弹塑性理论,考虑了材料非线性应力应变关系,用非线性有限元方法定量分析了某级动叶叶根在离心力作用下的应力分布.经数值模拟发现,在叶根和叶根槽的原角应力集中区域已经进入强化阶段或者塑性变形区域,但是尚未到发生破坏的强度极限.这种定量结果可以很好地解释某些汽轮机叶片应力为什么可以超出屈服极限,并作为设计新型叶片的参照指标.因此,基于弹塑性理论的有限元方法可以作为叶片设计的一种重要的辅助工具. 相似文献
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