轴流式水轮机组振动传递路径分析
发布时间：2021-12-10 19:22
轴流式机组的振动问题已成为影响其稳定运行的重要因素之一。为分析轴流式水轮发电机组的振动特性,从振动传导路径的角度出发,基于振动基本理论、一般概率摄动法、矩阵微分理论等方法,在建立合理简化模型的基础上,以区间参数表征各导轴承刚度等参数的不确定性,对水力激励的各主要振动传递路径进行理论分析和数值计算,最终在频域内给出振动路径传递率的梯度排序及其扰动范围。通过算例分析,验证了方法的可行性,为分析机组传递路径及振动控制等问题提供的技术支撑。
【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(17)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
轴流式机组简化模型
某半伞式轴流转浆式水轮机组剖面图,如图2所示。该机组主要参数如表2所示。其中,上导轴承为分块瓦油润滑形式,共12块轴瓦,每块轴瓦刚度为1.0×109 N/m,即k4=1.2×1010 N/m;下导轴承16块瓦,每块轴瓦刚度为1.67×109 N/m,即k7=2.672×1010 N/m;水导轴承10块瓦,每块轴瓦刚度为1.73×109 N/m,即k11=1.73×1010 N/m;推力轴承布置在发电机转子下挡风板上面,采用弹性油箱,水内冷瓦,共有18块推力瓦,每块推力瓦刚度为1×1011 N/m,即k9=1.8×1012 N/m。表2 机组主要参数Tab.2 Main parameters of the unit 水轮机 型号 额定出力 额定转速 设计水头 最大流量 质量 ZZ500-LH-1020 129 MW 62.5 r/min 18.6 m 82.5 m3/s 400 t 发电机 型号 容量 发电机电压 功率因数 转子质量 TSI1560/159-96 125 MW 13.8 kV 0.875 792 t
图3给出了在整个振动体系中,各路径的传递率范围及扰动范围的特性曲线,其中:①激振力频率在系统固有频率处,即与机组共振时,各路径均产生峰值,表明在整个频域中,该频段路径对承载体结构振动的贡献量出现峰值;②曲线的上下限范围越大说明经过的部件越多(存在越多的不确定因素)或路径柔性过大,局部放大图中也反映该特性,而上导轴承由于扰动影响因素最多,因而扰动范围最大。图4 各路径传递率的误差范围的特性曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二阶摄动的水电机组振动传导研究[J]. 职保平,王宇,秦净净,于洋,张宏战. 振动与冲击. 2019(04)
[2]基于数据融合和LMD的厂房结构动参数识别研究[J]. 王海军,李康,练继建. 振动与冲击. 2018(02)
[3]流致振动能量利用的研究现状与展望[J]. 练继建,燕翔,刘昉. 南水北调与水利科技. 2018(01)
[4]抽水蓄能机组导叶关闭策略优化方法研究[J]. 周建中,武越越,许颜贺,郑阳. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(12)
[5]基于CEEMD和小波包阈值的组合降噪及泄流结构的模态识别方法[J]. 胡剑超,练继建,马斌,董霄峰. 振动与冲击. 2017(17)
[6]基于区间参数的水电机组振动传导研究[J]. 职保平,周志琦,李颖,张宏战. 振动与冲击. 2017(07)
[7]基于流固耦合的双向流道轴流泵装置振动特性研究[J]. 孟凡,裴吉,李彦军,袁寿其,陈佳. 中国农村水利水电. 2016(12)
[8]原型混流式水泵水轮机过渡过程中的压力脉动[J]. 杨建东,胡金弘,曾威,杨桀彬. 水利学报. 2016(07)
[9]轴流式水轮机导流罩与叶轮尾流流场仿真研究[J]. 陈正寿,张国辉,刘羽,赵陈,黄聪汉. 水动力学研究与进展A辑. 2016(01)
[10]基于结构声强的水电站厂房振动传递路径研究[J]. 王海军,涂凯,练继建. 水利学报. 2015(10)
硕士论文
[1]轴流式水轮机叶片翼型参数化设计研究[D]. 朱尧华.江苏大学 2016
本文编号：3533248
【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(17)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
轴流式机组简化模型
某半伞式轴流转浆式水轮机组剖面图,如图2所示。该机组主要参数如表2所示。其中,上导轴承为分块瓦油润滑形式,共12块轴瓦,每块轴瓦刚度为1.0×109 N/m,即k4=1.2×1010 N/m;下导轴承16块瓦,每块轴瓦刚度为1.67×109 N/m,即k7=2.672×1010 N/m;水导轴承10块瓦,每块轴瓦刚度为1.73×109 N/m,即k11=1.73×1010 N/m;推力轴承布置在发电机转子下挡风板上面,采用弹性油箱,水内冷瓦,共有18块推力瓦,每块推力瓦刚度为1×1011 N/m,即k9=1.8×1012 N/m。表2 机组主要参数Tab.2 Main parameters of the unit 水轮机 型号 额定出力 额定转速 设计水头 最大流量 质量 ZZ500-LH-1020 129 MW 62.5 r/min 18.6 m 82.5 m3/s 400 t 发电机 型号 容量 发电机电压 功率因数 转子质量 TSI1560/159-96 125 MW 13.8 kV 0.875 792 t
图3给出了在整个振动体系中,各路径的传递率范围及扰动范围的特性曲线,其中:①激振力频率在系统固有频率处,即与机组共振时,各路径均产生峰值,表明在整个频域中,该频段路径对承载体结构振动的贡献量出现峰值;②曲线的上下限范围越大说明经过的部件越多(存在越多的不确定因素)或路径柔性过大,局部放大图中也反映该特性,而上导轴承由于扰动影响因素最多,因而扰动范围最大。图4 各路径传递率的误差范围的特性曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于二阶摄动的水电机组振动传导研究[J]. 职保平,王宇,秦净净,于洋,张宏战. 振动与冲击. 2019(04)
[2]基于数据融合和LMD的厂房结构动参数识别研究[J]. 王海军,李康,练继建. 振动与冲击. 2018(02)
[3]流致振动能量利用的研究现状与展望[J]. 练继建,燕翔,刘昉. 南水北调与水利科技. 2018(01)
[4]抽水蓄能机组导叶关闭策略优化方法研究[J]. 周建中,武越越,许颜贺,郑阳. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(12)
[5]基于CEEMD和小波包阈值的组合降噪及泄流结构的模态识别方法[J]. 胡剑超,练继建,马斌,董霄峰. 振动与冲击. 2017(17)
[6]基于区间参数的水电机组振动传导研究[J]. 职保平,周志琦,李颖,张宏战. 振动与冲击. 2017(07)
[7]基于流固耦合的双向流道轴流泵装置振动特性研究[J]. 孟凡,裴吉,李彦军,袁寿其,陈佳. 中国农村水利水电. 2016(12)
[8]原型混流式水泵水轮机过渡过程中的压力脉动[J]. 杨建东,胡金弘,曾威,杨桀彬. 水利学报. 2016(07)
[9]轴流式水轮机导流罩与叶轮尾流流场仿真研究[J]. 陈正寿,张国辉,刘羽,赵陈,黄聪汉. 水动力学研究与进展A辑. 2016(01)
[10]基于结构声强的水电站厂房振动传递路径研究[J]. 王海军,涂凯,练继建. 水利学报. 2015(10)
硕士论文
[1]轴流式水轮机叶片翼型参数化设计研究[D]. 朱尧华.江苏大学 2016
本文编号：3533248
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