长叶片相邻围带或凸肩接触转速计算方法

提出用围带或凸肩接触面上的法向作用力来表征叶片相邻围带或凸肩的接触关系,并通过迭代计算接触法向力从0转变为正的临界转速值（即接触转速）．迭代计算中,接触面上的法向作用力由三维接触有限元分析获得,并取上一次有限元分析结果作为本次有限元分析的初始值来提高收敛速度．应用该方法对工作转速为3000r／min的某200MW汽轮机组末级叶片相邻围带、凸肩的接触转速进行了计算．结果表明：迭代7次后接触转速的计算误差小于11．7r／min;该叶片围带、凸肩接触法向力随转速的加快而增大,且在工作转速下达到最大值．     

新型大功率汽轮机调节级动叶振动分析

调节级动叶运行工况恶劣,其承受复杂的激振力,为了调开共振,必须对其频率进行准确的把握.调节级动叶结构复杂,其频率采用常规方法计算及试验均存在较大难度.本文采用有限元方法对某采用轴向插入双T型叶根的成组调节级动叶频率进行了计算,准确模拟调节级动叶片实际工作状态,提高了计算精度,计算结果满足工程设计要求,为调节级的设计和优化改进提供了一种可靠的手段.     

汽轮机调节级多工况下三维流场数值研究

汽轮机调节级的部分进汽特性,不仅影响到机组的气动性能和效率,而且还对其安全性产生一定程度的影响。基于三维黏性可压缩雷诺时均Navier-Stokes(N-S)方程,采用结构化六面体网格,运用有限容积法,构造了带有进汽室和加强筋的300MW汽轮机调节级三维黏性可压缩计算模型,针对不同运行工况下调节级内部复杂流动进行了详细研究。分析发现:调节级进汽室内部流动损失较大;进汽段下游动叶通道静压分布合理,内部流动顺畅,而非进汽段动叶通道内部流动紊乱,熵增明显,部分进汽带来的损失较大;部分进汽度越小,效率降低越快,尤其是一阀进汽时,效率急剧下降。     

大型湿冷汽轮机1400mm末级叶片开发设计

突破了超音速叶栅设计、高承载低应力集中叶根设计、激光熔覆防水蚀等先进技术,开发了湿冷汽轮机全转速钢制1400 mm超长末级叶片,试验表明该叶片具有良好的气动性能和强度振动安全性能。     

3000r/min大型空冷汽轮机新型863mm末级叶片开发设计及应用验证

在成功开发的3000 r/min大型4F-600 MW空冷汽轮机的基础上,东方汽轮机有限公司与日立公司合作,开发出应用于新一代3000 r/min大型2F-600 MW空冷汽轮机新型863末级叶片;该叶片首次应用于大唐国际宁夏大坝电厂,低压缸数量由2个减少为1个,提高了机组经济性,降低了制造和维护成本;并可推广应用于3000 r/min超大型4F-1000 MW空冷汽轮机。文章介绍了它的开发设计特点和实际运行业绩验证结果 。     

基于分层模态综合法的大型汽轮发电机组转子-末级叶片耦合系统扭转振动分析

针对应用三维有限元法计算大型汽轮发电机组转子-末级叶片耦合系统扭转振动时存在自由度多和难以实现等问题,在模态综合法(CMS)的基础上,推导了计算转子-末级叶片耦合系统振动的分层二重CMS法的基本方程,给出了降阶的思路和原理.采用该方法对某1 000 MW汽轮发电机组的转子、末级和次末级叶片组成的耦合系统进行了扭转振动特性计算和分析,与不考虑末级、次末级叶片实际结构影响的固有振动特性进行了对比.结果表明:如果不考虑末级叶片的实际结构,会漏掉一些重要的振动模态,给转子和叶片的安全带来隐患;降阶前系统的自由度达到1.5亿,而降阶后系统的广义自由度仅为原自由度的0.07%;分层二重CMS法可用于大功率机组转子、末级、次末级耦合系统的扭转振动分析.     

考虑制造偏差的高温叶片热弹性接触应力研究

枞树型叶根广泛应用于燃气轮机和大功率蒸汽轮机叶片,其可靠性严重影响着叶片的安全运行.采用三维热弹性有限元分析技术建立了仅考虑离心力载荷及综合考虑离心力和温度载荷的数值模型,对4种不同的叶根轮缘接触面制造偏差状况下叶根应力进行了详细分析,发现常温下设计良好的枞树型叶根轮缘,在高温下由于热胀导致的变形,将使叶根承载分布不均,从而产生很大的应力,并且应力状况也随着制造偏差而不同.所以在设计高温级叶片枞树型叶根型线时,需要综合考虑叶根的制造偏差以及工作状态下的承载情况进行安全性校核.     

考虑kick效应的汽轮机调节级叶片安全性分析

采用喷嘴配汽的汽轮机调节级,部分进汽不仅对机组的气动性能和效率产生影响．而且还会产生很强的汽流激振力,影响到其自身和整个机组的安全性能。文章首先基于ANSYSCFX,计算了某调节级叶片的全三维气动特性．对调节级非定常气动特性和汽流激振力的变化进行了研究．分析得到了动叶进出不进汽弧段所受到的汽流载荷急剧变化的现象,该现象被称之为调节级的kick效应;然后基于ANSYS的结构动力学模块．考虑kick效应对调节级动叶在考虑气流载荷下的动响应进行了分析;最后,根据动响应计算结果,对调节级的安全性进行了评价。整个研究过程和结论．对于调节级的安全性设计具有重要的工程参考价值和指导意义.     

应用三维有限元方法优化设计1200 mm动叶片动态重心

介绍了在1200 mm末级长叶片的开发中,应用三维有限元分析方法,对叶片动态重心的优化设计,改善了叶片受力状态,降低了叶片的峰值应力,提高了叶片的安全裕度.