静叶尾迹流引起的气流激振力计算方法与激振力特性研究

在研究汽轮机叶片气流激振力的来源与性质的基础上,建立了静叶尾迹流产生的气流激振力计算模型,开发出了基于Matlab的气流激振力计算与分析软件,以探讨叶片气流激振力特性随叶栅结构参数的变化关系。对国产300MW汽轮机某级叶片的气流激振力进行了计算与分析,结果表明:叶栅的结构参数δ、z、B1、b1、t1对气流激振力特性有较大的影响。在汽轮机设计过程中,合理地选择上述结构参数,可以有效地控制气流激振力。     

基于响应面的涡轮交叉肋气动和传热特性研究

提高涡轮进口温度是有效提升燃机热效率的重要途径,交叉肋冷却结构因其冷却效率高、冷却气体用量少的特点受到广泛关注。本文按照采用响应面设计方法得到的曲面优化设计方案,对某型涡轮叶片局部交叉肋冷却结构流道进行数值模拟,分析了肋宽与肋间距以及肋片倾斜角度对交叉肋通道换热与流阻特性的影响,结果表明：肋倾角小,肋宽与肋间距之比大,雷诺数小的方案换热能力更强,雷诺数高的方案的阻力损失更大;肋倾角大,肋宽与肋间距之比小,雷诺数小的方案综合换热效果更好。此外,结合响应面方法获得了该局部位置交叉肋的气动和传热性能的预测公式。三组回归预测方程的预测值与数值模拟值的平均误差分别为3.7%、6.5%、4.6%,一定程度上为后续交叉肋结构的优化设计奠定了基础。     

基于PULSE系统的叶片试验模态识别技术

利用PULSE模态测试系统对某一等截面模拟叶片进行试验模态测量,获得其低阶模态频率、弯曲及扭转振型,将试验模态测量结果与有限元理论模态分析结果进行对比,2种方法的频率识别偏差在2%以内,振型识别结果一致,说明采用该试验模态分析方法可以有效进行叶片模态识别,能应用于工程实践。     

YT62型液力偶合器故障分析及处理

针对YT62型液力偶合器在实际运行过程中经常出现的泵轮侧推力轴承温度偏高、泵轮和涡轮侧推力瓦块烧毁以及泵轮叶片断裂等故障进行分析及探讨,提出了改造偶合器泵轮侧推力瓦块定位盘,扩大泵轮侧径向推力轴瓦中分面的油槽通流面积,在断裂的泵轮叶片最接近180°对称的叶片上挖去和断裂叶片大小相同的部分,将转子动平衡校验后回装等处理方法和改进措施。改进后的实际运行效果表明,设备安全可靠性得到了很大提高,运行良好。     

700MW机组一次风机并列时失速分析及预防

通过分析700MW机组一次风机并列时多次发生失速原因,找出存在的隐患,并通过改进措施,使一次风机运行的可靠性得到提高,同时可以减轻风机失速对机组运行的影响.     

Effects of stator bending on pressure field and loss of transonic turbine stage

To study effects of the upstream flow field changing on the downstream flow field of transonic turbine, different three-dimensional bowed blades, which are the stator blades of transonic turbine stage, were designed in this paper. And then numerical calculations were carried out. The effects on downstream flow field were studied and analyzed in detail. Results show that, at the middle of stator blades, although the increasing Mach number causes the increase of shock-wave strength and friction, the middle flow field of downstream rotors is improved obviously. It is an important change in transonic condition. This causes the loss of the rotor’s middle part decreased greatly. Correspondingly, efficiency of the whole transonic stage can be increased.     

虚拟修模技术在涡轮叶片模具优化设计中的应用研究

为了提高涡轮叶片的成形质量,减少模具的修模次数,提出了一种基于反变形原理的虚拟修模方法。通过使用P ROCAST软件对涡轮叶片铸造过程进行仿真,利用有限元模型计算涡轮叶片的精铸位移场,建立基于位移场的虚拟修模方法,并使用该方法对模具进行优化设计,经涡轮叶片模具设计仿真实验验证,所采用的方法取得了良好的效果,可初步应用于模具的优化设计。     

基于改进叶素动量理论的水平轴风电机组气动性能计算

综合考虑到风剪切、塔影效应、三维旋转效应的影响,本文对传统的叶素动量理论（bladeelementmomentum,BEM）进行改进,建立风电机组气动性能计算模型,基于该模型编制计算程序,以商用1．5MW风电机组为计算实例,计算出其在不同的风速、转速和桨距角配置下的轴向和切向气动荷载分布,以及推力、功率和风能利用系数,与传统BEM模型及风电设计分析软件FOCUS5计算值对比,验证了该模型的正确性和优越性。     

双循环圆液力缓速器叶形设计方法

为提高双循环液力缓速器制动功率密度,对其叶形设计方法开展研究.针对双循环液力缓速器弯叶片叶形结构特点,提出相切圆弧叶形设计法,以叶形包角与工作面圆弧半径为设计变量,建立叶形设计参数化模型.利用试验设计方法对不同叶形参数的双循环液力缓速器弯叶片进行实例设计,并与样机制动性能进行对比.结果表明:样机仿真与试验的制动力矩平均相对误差在5%以内,数值计算方法准确可靠;基于相切圆弧叶形设计法建立的弯叶片制动力矩变化范围较大,通过设定合适的叶形参数,缓速器制动性能可得到有效提高.     

风力机组关键部件运动学与动力学仿真研究

以风力发电机组为研究对象,采用动量叶素理论计算叶片在不同风速下的气动载荷,在三维软件Solidworks中建立了叶片、轮毂、机舱和塔架等关键功能部件的三维模型,在Ansys中对叶片和塔架进行柔性化处理,生成叶片和塔架的MNF文件,建立了风力机组关键功能部件的ADAMS刚柔耦合多体系统动力学模型.将计算的载荷均匀加载到风力机组的叶片上,对风力机在风速由5 m/s变化到25 m/s的过程进行仿真,得到叶片和塔架的振动变形特性曲线.该仿真能够很好地模拟风力机的振动变形特性,为风力机的虚拟样机仿真提供了一种可行的方法.