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失谐叶轮动力特性分析方法研究

发布时间:2021-11-20 05:17
  叶轮是离心压缩机中最关键的旋转部件,工作条件十分复杂,其运行状态直接影响到整个机组的安全。随着压缩机各种设计参数指标的不断提升,叶轮运转的力学行为也变得更为复杂。由于加工误差、材料特性的偏差、或运行中的磨损等因素的造成叶轮的失谐,增加了叶轮设计和校核的复杂性。本文对失谐叶轮的动力特性进行了深入的研究,包括如下三个方面:(1)采用循环对称结构分析方法对离心压缩机叶轮进行模态分析,数值模拟了叶片厚度失谐因素对叶轮固有频率和模态的影响,分析了叶轮模态随固有频率变化而逐渐演化的过程,阐述并验证了振动能级迁移理论。(2)通过计算叶片厚度、刚度和周向均匀性三种失谐因素影响下叶轮固有频率的变化,确定了固有频率对失谐因素的敏感性。数值模拟了失谐叶轮在尾流激振作用下的强迫响应,比较了叶轮局部化模态在不同engine order激励下的动力响应。(3)研究了频率转向特征与失谐敏感性之间的关系。利用循环对称结构分析方法计算得到非整数节径频率转向图,通过数值模拟对频率转向特征与失谐敏感性之间的关系进行验证,提出了确定叶轮失谐敏感性的更有效的方法。 

【文章来源】:大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:77 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

失谐叶轮动力特性分析方法研究


£=O和£=0.2%的62阶模态

振动能级


要有比较大的频率变化空间,即需要相邻频率之间有比较大的频率差。将按照循环对称结构计算的叶轮的固有频率排序,然后在图中以阶次为横坐标绘出,得到如图3.33所示的振动能级图,相邻频率之间的能级差如图3.34所示。从图中可以看出,1、19、42、62、80、98阶频率附近存在比较大的能级差,根据振动能级迁移理论,这些阶次的频率所对应的模态在受到失谐的扰动时,容易产生比较强的模态局部化现象。根据表3.1、表3.2的计算结果,这些阶次的频率都有比较大的频率变化量,而根据表3.3,这些阶次的频率也产生了比较强的局部化模态。180016001400 4060阶数图3.33振动能级图 33Energylevelof ZDD00080060D2004DD︵z工︶锌易体回澎舍Fig vibration

曲线,失谐量,局部化,叶片厚度


尸厂厂137阶/厂/回厂/回136阶/」产沪产0厂///一0135阶0L一1046叶片厚度失谐量(0/o)图5.6频率轨迹曲线Fig.5.6Lociofthefrequeney


本文编号:3506646

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