精铣叶根的叶片测频问题分析与对策

文章主要针对精铣加工叶根后,对引起测频叶片的频率值偏低的原因进行了分析.为验证分析结论的正确性,进行了相关验证试验,最终指出影响精铣叶根的叶片频率值偏低的主要因素,并针对这些主要影响因素,提出相应解决对策.     

叶片频率计算方法研究

采用有限元法模拟计算汽轮机中短叶片的整圈频率时,可能遇到计算模型无法形成整圈的情况。尝试采用叶片围带穿拉筋和设置围带接触面过盈的方法使计算模型形成整圈结构,并对已有的某级叶片测频结果进行对比分析,发现设置围带接触面过盈的方法能较好地反应叶片的整圈频率变化趋势。     

单叶片强度分析及整圈叶片动频计算

根据国内外同行多年设计经验,综合考虑安全性、经济性与工艺性,设计了1200mm长叶片的结构。在此基础上,应用有限元方法,建立了单叶片的有限元模型,在3300 r/min超速运行条件下,分析了叶片的静应力。计算结果表明,在超速情况下叶片强度是安全的;应用有限元商用软件ANSYS,采用接触边界法,建立了整圈叶片模型,计算了整圈叶片的动频率,得到叶轮的三重点共振转速M3为2802 r/min,由于叶片的工作转速为2820 r/min~3 090r/min,因此在该区间无三重点共振,叶片振动是安全的。     

叶片高频淬火

对７００ｍｍ末缘和４６０ｍｍ次末级叶片进汽边局部高步各的工艺方法、淬硬区的技术要求、主要工艺参数、淬硬层的金相组织、淬火热影响区的分布等方面作了较为全面的说明。本文提供的资料表明：叶片采用高频感应淬火,提高了叶片水蚀区的敏感硬度,能显著改善叶片的抗水蚀,且工艺简单,成本低廉,是叶片抗水蚀有效而经济的手段。     

向心透平的叶片造型设计

介绍向心透平叶片的造型设计及探讨一些设计技巧。     

汽轮机叶片样板设计

就汽轮机动、静叶片型线样板的设计规范、规则、方法及特殊要求做了详细的论述 ,同时对变截面叶片的成形规律及判别方法进行了介绍     

复杂阻尼结构对910mm整圈自锁叶片振动特性的影响

对整圈自锁叶片的围带与凸台的结构进行优化,可以有效地提高叶片刚度,减小应力,从而提高汽轮机运行的安全可靠性。但是另一方面在汽轮机变转速过程中,围带和凸台的自锁状态会对叶片动频造成重要的影响。本文以910mm整圈自锁叶片为例,通过计算对叶片围带和凸台的自锁情况进行了考查,其结果得到了试验测量的验证。     

双层围带侧装式调节级动叶安全性设计

对侧装式调节级动叶的强度振动计算分析及其应用范围进行了介绍,并对部分进汽时进汽喷嘴的布置方法提出了建议.     

叶片热弹耦合场分析

为了准确计算叶片在多场耦合条件下的应力及动力特性，在考虑与热源、热力学物性常数及换热边界条件的同时，还要考虑到弹性变形应变率的影响，及其相互的耦合作用。根据叶片的几何形状，把叶片模拟为板，并通过热弹性理论基本方程导出板的非线性热弹耦合振动基本方程，用有限元法计算了某实际叶片的热弹耦合应力值，并与非耦合情况作了比较，得出了叶片在耦合条件下热应力的影响是主要的结论，在设计中应予以注意。     

预应力条件下涡轮叶片模态分析

针对带有叶冠的某氦气轮机一级动叶,基于有限元计算软件ANSYS9.0建立了有限元模型,利用分块Lancgos方法分析了带有叶冠的涡轮机叶片的固有频率,计算比较了叶片材料密度、弹性模量、泊松比对涡轮机叶片固有频率的影响,得出了各种条件下叶片特定点处的位移.计算分析了旋转状态对涡轮叶片固有频率及叶片振动最大位移的影响.计算结果表明,叶片的旋转状态会对叶片的振动特性发生比较大的影响,离心预应力会使叶片固有频率变大,最大振动位移也有增大的趋势.     

叶轮机械叶片故障的叶间动态压力诊断法

叶间动态压力诊断法是叶轮机械叶片故障诊断的一种新方法。该方法采用安装在外壳上的动态压力传感器非接触测量旋转叶片间流体的动态压力信号,通过分析该信号的时域波形、频谱和对数差谱,可获取叶片故障信息。实验证明该诊断方法是正确的、有效的。图10参12。     

某型TRT机组叶片性能优化设计

某运行高炉煤气余压回收透平发电装置(Blast Furnace Gas Top Pressure Recovery Turbine Unit, TRT)的动叶片是直叶片,机组运行效率不高。在不改变机组进气条件的前提下,通过优化叶型降低流道中的损失,提高TRT涡轮的效率。在给定TRT涡轮通流尺寸的基础上优化动叶片的型线,对原始型线进行三维CFD计算,在原型线的基础上进行优化改进,并针对动叶片的叶身部分做了强度校核计算,优化后机组的总效率提高了1.7%,机组的输出功增加了4.2%。     

压气机叶片的热处理

介绍了GE压气机叶片对生产厂家的各项要求及GTD-450材料的热处理规范。     

汽轮机叶片截型数据样条重构

就CAD二次开发工程中遇到的叶片截型数据点重构样条的问题进行了分析,提出了一个基于德布尔(de Boor)样条值点计算递推法的反求样条控制顶点的方法,推导了具体计算的公式,给出了计算方程组。在实践中应用该方法得到了过型值点的光顺的样条曲线,获得了满意的效果。最后就多种CAD软件实现的反求控制顶点进行了比较。     

透平叶片的气动优化设计系统

发展了一个叶轮机械叶片全三维粘性杂交问题的气动优化设计系统。该系统包括分析技术与组合优化技术的耦合：前者基于高精度、鲁棒型的数值分析方法，已成功地用于蒸汽透平叶片的流动分析．并经详细考核已将其纳入到了实际的叶片气动设计体系；后者基于优秀的iSIGHT商用优化平台．通过对多种优化方法的集成从而发展了组合的叶片全三维气动优化策略。数值结果与试验数据的比较表明了这一气动优化设计系统真正纳入到工业设计体系是完全可能的。     

叶轮机械叶片节能新技术

本文研究了增加叶轮机械叶片气动效率的新机理,也是一种新的节能技术,即在叶片某部位增加局部粗糙度可以增加叶片的升阻比,从而提高叶片的气动效率。在叶栅叶片、风机叶片和风力透平叶片进行的多种试验均证实了这一点。本文还地此机理进行了研究,证明由于特定部位的局部粗糙度增加而引起的局部湍流度加大可以起到增加升阻比、提高气动效率的效果。这种技术可以不改动叶轮机叶片的设计,面较方便地达到节能增效的目的。     

Individual Blade Pitch Control for Load Reduction

If a pitch‐regulated wind turbine has individual pitch actuators for each blade, the possibility arises to send different pitch angle demands to each blade. The possibility of using this as a way of reducing loads has been suggested many times over the years, but the idea has yet to gain full commercial acceptance. There are a number of reasons why this situation may be set to change, and very significant load reductions can result. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于遗传算法的轴流式叶片全三维优化设计

本文提出了一种结合全三维反问题计算与遗传算法优化的轴流式水轮机转轮设计方法。即在对轴流式水轮机转轮叶片进行全三维反问题设计的基础上,然后以平面叶栅表面边界层中的流动损失最小和翼型气蚀系数最低为目标,小生境遗传算法进一步对转轮叶片进行优化以得到更为理想的转轮叶片。由于此方法结合了全三维反问题方法对有厚度叶片计算的准确性,以及遗传算法对解决多目标优化问题全局搜索的准确性,可以得到比较理想的转轮叶片。     

汽轮机叶片的断裂分析

叶片断裂的原因分析有时很明了，有时也很复杂。有时仅从叶片本身分析就可找到原因，有时得到需要通过对机组和叶片的整个设计及运行情况综合分析。本文通过对带给水泵高转速的小汽轮机设计运行情况，以及失效叶片的性能等综合分析，得出了可信的叶片失效原因，并提出了预防及改进措施。供制造厂及电厂借鉴。     

工作轮叶片型线加工试验

针对工作轮叶片精度要求高，加工难度大的特点，进行了工艺试验研究。考虑在现有设备（数控铣）的条件下，确定合理的工艺方案，保证产品质量。