核电汽轮机高压缸三维有限元热应力分析

在变工况时，核电汽轮机的汽缸表面温度随蒸汽温度快速变化，引起汽缸内部大的温差与热应力；在稳态条件下，汽缸大压差截面处也存在大的温差与热应力。文中着重介绍核电汽轮机高压缸的热应力计算和分析，考虑了中分面的密封分析，计算了冷态起动，加负荷、稳态和甩负荷过程中的瞬态非线性温度场，然后以材料非线性模式求解相应的热应力场。     

核电汽轮机的运行与高压缸热应力

核电汽轮机的运行文革直接影响压缸的热应力。本文讨论３１０ＭＷ核电汽轮机的计算结果，包括高压汽缸热应力与中分面密封分析，以及高压转子热应力与疲劳分析。文章指出高压汽缸的热应力不大，而需要关注中分面的密封问题；高压转子的热应力与疲劳损耗为起动与变负荷过程的限制因素。冷态起动，特别是甩负荷会对高压转子寿命产生明显损害。     

125MW汽轮机高压内缸热应力试验及分析

本文介绍了国产125MW汽轮机组高压内缸热应力的试验结果及分析,并提出一些看法和建议.鉴于国内外类似的试验尚不多,故文中对试验的关键环节也作了介绍.     

亚临界300MW汽轮机高中压内缸热应力分析

应用有限元分析程序对亚临界300MW汽轮机高中压内缸进行三维有限元应力分析，通过对内缸的温度场及热应力分析，为研究分析空冷机组及超临界机组提供理论基础。     

1000 MW超超临界汽轮机高压外缸蠕变强度的分析

以1 000 MW超超临界汽轮机高压外缸为研究对象,通过引入Norton-Bailey材料蠕变本构方程和Cocks-Ashby多轴韧度系数,对汽缸轴对称二维模型的温度场、应力场和CA蠕变等效应变分布进行了计算,找出了结构设计中不合理区域并提出相应的结构改进方案.结果表明:经改进的高压外缸结构设计是合理的;CA蠕变等效应变计算结果均小于推荐考核标准,该1 000 MW超超临界汽轮机高压外缸的高温蠕变应变强度能够满足设计要求.     

超临界汽轮机红套环高压内缸开裂的强度有限元分析及运行对策

介绍了某型号超临界汽轮机红套环高压内缸强度有限元分析方法,对红套环高压内缸额定负荷稳态工况以及冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动等瞬态工况进行了强度计算与分析,得出了红套环高压内缸额定负荷稳态工况和瞬态工况下的温度场分布和最大应力比,并提出了该汽轮机的优化运行措施.结果表明:红套环高压内缸开裂部位瞬态工况下的应力过大是产生裂纹的主要原因之一;推荐的优化运行措施包括该汽轮机应多带基本负荷,减少机组启停次数,降低启动过程中负荷在29%~56%内主蒸汽的升温率,特别应降低负荷在53%~56%内主蒸汽的升温率.     

百万千瓦超超临界汽轮机高压缸整体总装工艺技术

介绍了上海汽轮机厂制造的1000MW超超临界汽轮机高压缸整体总装工艺技术,从工艺方法、工装设备、检测手段等方面进行阐述.     

亚临界600MW汽轮机高压隔板套热应力分析

应用有限元分析程序对亚临界600MW汽轮机高压隔板套进行三维有限元应力分析,提出采用截面应力与最大应力比值作为判断结构设计是否合理的标准,并与原二维有限差分法计算结果比较,提出采用带有一半圆槽的新型高压隔板套设计方案,可有效降低高压隔板套应力。     

超超临界汽轮机叶片热应力分析

针对超超临界机组高温环境下工作的叶片的安全性需要,采用了目前在工程领域广泛应用的CFD和FEA计算理论与方法,以实际汽轮机叶片的热应力求解过程为例,从其CFD求解叶型表面对流换热系数开始,说明了采用插值程序将CFD结果插值到有限元模型的过程以及该叶片在启动过程中的温度场和应力场求解方法。对汽轮机叶片的热应力分析规范提出了建议,该规范对汽轮机叶片与轮缘进行全面的强度分析和评估是可行的。     

汽轮机低压缸刚性有限元分析

采用有限元分析软件MSC．Nastran对某原型600MW机组、改进600MW机组汽轮机低压缸计算模型进行有限元分析，对结果进行比较，验证了不同类型机组低压缸刚度性的优劣。     

汽轮机转子热应力有限元计算隔离体模型精度研究

有限元计算汽轮机转子热应力时,计算速度和精度受到计算机性能和网格密度的限制。采用合理的隔离体模型对加快计算速度与保证计算精度有重要意义。利用某型1 000MW汽轮机高压转子模型,计算了整体转子模型及不同隔离体模型在机组启动工况下的热应力,探讨了隔离体模型选取的可行性。计算结果表明,合适的隔离体模型完全可以代替整体转子模型进行热应力计算。采用隔离体模型省去对汽轮机各级蒸汽参数的计算,仅需计算隔离体所包含的前几级蒸汽参数,且计算过程中大大简化了边界条件的输入,在保证结果精度的前提下,提高了计算效率。     

汽轮机内缸法兰结合面张口原因分析

通过ANSYS有限元通用软件对125MW供热汽轮机高压内缸稳态、非稳态温度场和应力场进行了计算。计算结果表明，当汽轮机负荷超过：100MW或者在快速升负荷时，调节级后高压内缸法兰接合面的应力值将会超过材料允许0．2％的塑性变形的限制。根据塑性变形理论，预测在汽缸法兰结合面上将出现张口。该机组计划维修过程中，张口发现的位置和计算结果基本一致。     

混凝土拱坝应力分析的有限元方法探讨

采用有限元法计算拱坝应力时,在拱坝近基础部位存在明显的应力集中,这对计算结果的评价带来了困难。为明确应力集中部位的真实应力水平,以大型分析软件ANSYS为平台,建立了拱坝三维有限元模型。针对同一模型,在相同荷载作用下,分别采用混凝土单轴强度准则(线性有限元法)和混凝土多参数强度准则(非线性有限元法)进行计算,并分析了非线性有限元法计算中参数ft值的敏感性。结果表明,两种方法所得的拱坝应力分布规律基本一致,而非线性有限元法可描述坝体在应力水平较大部位是否开裂。     

有限单元法在风电机组基础设计中的应用分析

本文将国外主流计算方法-有限单元法引入风电机组基础设计阶段,在中节能某项目采用ANSYS计算,同规范计算进行对比分析。通过有限元技术对基础的精确受力模拟进行基础整体变形分析以及应力分析,并通过基本力学原理获得截面力,以进行配筋和设计校核。     

600 MW超临界锅炉汽水分离器内压应力有限元分析

采用有限元方法对600 MW超临界锅炉汽水分离器进行应力计算,得出了汽水分离器进口连接管区域内压引起的机械应力分布规律和应力集中状况.计算结果表明,该区域存在着明显的应力集中现象,最大应力出现在筒体内壁靠近连接管椭圆孔长轴处,应力集中系数为3.48,筒体外壁同样存在应力集中,但应力水平比内壁低.汽水分离器各连接管的应力分布规律基本相同.将6根连接管与1根连接管时筒体的应力分布进行了比较,结果表明,接管数目的增加使汽水分离器应力集中更加明显.     

125MW汽轮机低压内缸应力场的三维壳体有限元计算

采用三维壳体有限元计算方法对125MW汽轮机低压内缸三维温度场、应力场进行了计算分析。对薄体结构的低压内缸进行了有限元分析建模、网格划分;在应力分析过程中采用与温度场相同的有限元网格,减少了工作量,提高了温度场和热应力场的计算精度和计算速度。     

基于有限元分析的汽轮机转子低周疲劳损耗研究

采用有限元法建立了基于某电厂汽轮机转子温度场和热应力场的数学模型。在对汽轮机的冷态启动、温态启动、热态启动以及滑参数停机4个工况下的瞬态温度场以及热应力场进行模拟分析基础上,确定转子最大热应力点作为监测点,对监测部位的温度与热应力进行了疲劳损耗仿真计算。根据最小二乘法获得转子钢材料的疲劳特性曲线,利用MATLAB进行多项式拟合,获得转子应变与疲劳寿命损耗的函数关系式,求得汽轮机转子启停下的低周疲劳寿命。研究结果表明:该机组累积十年运行条件下形成的疲劳损耗为2. 506%。机组冷态启动过程中,转子承受最大温差与热应力,最大热应力值445 MPa;当温升率由3℃/min提高到4℃/min时,转子的低周疲劳寿命损耗由0. 040%上升到0. 103%,寿命损耗明显增大。     

古交电厂600MW汽轮机中压缸启动

结合东方汽轮机厂CLN600-24.2／566／566型超临界汽轮机组在古交电厂顺利投产,叙述了山西古交电厂600MW超临界机组汽轮机中压缸启动过程中操作步骤和方法,以及在操作过程中需要注意的问题。