某汽轮机转子损伤轴颈的应力分析及修复评估

某电厂660MW机组汽轮机在运行过程中,由于部件脱落,造成联轴器I轴颈附近处磨出一圈沟槽。采用有限元法对损伤前后的转轴进行了分析,应力云图表明,损伤后转轴的最大应力明显增大。根据损伤部位的几何结构,采用车削手段进行修复,修复后转轴的最大Von Mises应力减小了5%;最大扭剪应力减小了14%。但是损伤后的轴和修复后的轴在短路或非同期合闸载荷等极端工况下,轴系强度的余量明显偏小,应在实际运行中予以高度关注。     

晶界损伤对裂尖应力场的影响分析

以奥氏体钢低应力脆断微观组织特征为基础,提出了晶界损伤的分析模型;采用有限元方法分析了裂尖邻域里微观组织晶界上杂质、孔洞对宏观裂纹裂尖应力集中情况的影响;建立了晶界损伤对裂尖应力集中系数影响的等势图,分析结果与实验观测结果基本一致．     

基于发电机扭矩的轴系快速疲劳损伤评价方法研究

通过大型汽轮机组的全尺寸模型模态分析结合轴系扭振基础分析,提出了一种基于发电机扭矩的轴系扭振疲劳损伤评估方法,并采用瞬态分析的方法进行了验证。该方法可绕开测速齿轮和扭振传感器,直接利用发电机端电磁转矩进行疲劳损伤评价,同时也可与基于汽轮机机头扭角数据的轴系扭振损伤评估方法相配合,提高电厂轴系扭振疲劳损伤评估的可靠性和准确性。     

大型汽轮机闷缸过程中轴瓦温度场数值模拟

通过建立全尺寸机组高中压内、外缸及转子的三维模型,对汽缸、转子进行了耦合温度场进行研究,传热过程着重考虑汽缸内部的辐射换热,重点关注轴瓦温度的变化规律和影响因素,通过实测数据构建上述模型的外边界条件,最后获得了闷缸及断油过程中轴瓦温度变化规律,这一研究结果可为汽轮机组闷缸过程提供依据,为发电机组快速检修提供技术支持。     

汽轮机长叶片弯曲与轴系扭转耦合振动研究

为了研究汽轮机轴系扭转振动过程中长叶片弯振与轴扭振之间的耦合影响,参考某汽轮机轴系以及末级叶片的结构和材料数据,分别建立了3种有限元模型:叶-盘模型、简化轴系模型和带一级末级叶栅的叶-轴耦合模型,分析了这3种模型在静止和工作转速下的模态振动特征.结果表明:在叶-轴耦合模型中存在叶片模态、轴振模态和耦合模态3种不同的振动模态,这些模态体现了叶片弯振对轴系扭振的影响;受轴系扭振影响,叶-轴耦合模型中叶片的振动特性与叶-盘模型中相比存在一定的差别,但这种差别并不显著;从叶片安全角度考虑,设计时应同时考虑叶片静频和动频,并以叶片振动特性为基础,着重考虑叶-轴耦合时的振动特性,以避开工频波动可能带来的危害.     

两平行角钢加强的平板盖优化设计

运用Ansys有限元软件对由两根平行角钢加强的平板盖进行应力分析,讨论两角钢间距对平板盖应力与变形的影响。分析表明,两角钢的最佳间距为0.235倍圆平板直径。     

加氢换热器热电偶套管泄漏失效分析

采用化学成分分析、金相分析、宏观与微观断口分析以及有限元分析等方法，对某石化厂重整车间加氢换热器热电偶套管接管处的泄漏原因进行了分析和研究。分析结果表明，由于接管材料的含碳量过高，在进行焊接加工时，焊接热影响区过饱和的碳从奥氏体中析出而形成碳化铬，碳化铬的形成使得很多晶界处成了极端贫铬区，这些区域在一定的介质条件下发生了晶间腐蚀，产生了微观孔洞。在工作压力的作用下，这些孔洞发生沿晶扩展，当这些孔洞相互连接、内外贯通后，就发生了泄漏。针对泄漏发生的原因，采取了相应的处理措施，抑制了换热器的腐蚀。     

提高燃煤超细颗粒物聚并效率的撞击流场仿真

采用颗粒物聚并的方法可以有效地减少燃煤电厂超细颗粒物排放,对于超细颗粒物的聚并过程,增加微颗粒的停留时间可显著提高微颗粒物的聚并效率。提出改进型撞击流应用于聚并反应器,并改进了传统的撞击流流型以提高微颗粒的停留时间。气固两相流数值仿真研究结果表明,与传统的撞击流相比,改进的撞击流在聚并反应器中能扩大超细颗粒在流场中的活动范围,并能极大地增加超细颗粒在流场中的停留时间,可显著提高燃煤超细颗粒物的聚并效率。     

汽轮发电机组轴系扭转疲劳性能估算方法的参数灵敏度分析

采用参数灵敏度分析方法,详细讨论了各相关参数对某汽轮发电机组轴系扭转疲劳性能指标的敏感性.结果表明:拉伸强度、尺寸系数和表面加工系数对疲劳性能的灵敏度相同,其灵敏度因子均为1;随着应力集中系数的增大,其灵敏度因子线性增大,当应力集中系数约大于1.68时,其灵敏度因子大于1,成为影响构件疲劳强度的最主要因素;疲劳缺口敏感系数对疲劳强度的影响最小;由于修正参数选取时的不确定性造成的寿命损耗估算偏差最大可达约15.5倍.     

单层及多层U形膨胀节轴向刚度有限元分析

运用有限元分析方法 ,从基本力学模型出发 ,对单层及多层U形膨胀节的轴向刚度进行了计算 ,并与EJMA轴向刚度的计算结果进行了对比和分析。分析结果对U形膨胀节的设计与研究有一定的参考意义。