600MW汽轮机隔板挠度特性研究

发布时间：2017-10-23 21:37

  本文关键词：600MW汽轮机隔板挠度特性研究

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【摘要】：汽轮机隔板的主要作用是固定静叶、将汽轮机分为多级并防止级间漏汽。由于材料的限制,汽轮机转子的圆周速度不能太大,为使汽轮机工作在最佳速比附近,提高工作效率,必须利用隔板将汽轮机分为多级,即将焓降分为多级。随着对大容量、高参数的汽轮机的需求日益增强,汽轮机隔板刚度研究越来越受到研究人员的重视。本文利用传统经验公式与数值模拟方法对隔板的挠度特性进行了研究。M-V法和Wahl法计算量小、计算周期短,但要根据结构查阅相关曲线。为避免重复查表,减少计算周期,在传统经验公式的基础上特编写了可自动计算各计算系数的计算机计算程序。在某600MW汽轮机中压级隔板模型的基础上,利用流固耦合方法详细分析了工作条件下隔板进出汽侧的压力分布、隔板应力随隔板厚度的变化关系。结果表明,隔板进出汽侧表面上的压力分布较均匀,采用均布载荷来代替流场分析是可取的；隔板应力随隔板厚度呈非线性变化,当隔板厚度增加到一定尺寸后,厚度变化对隔板应力的影响很小。为了能够开展试验对数值模拟的计算结果进行验证,本文还计算了不同加载柱数目下的隔板试件的应力和挠度,表明加载柱数目对试验结果影响很大。在进行隔板试验时,加载柱的数目不能少于6个。另外,为了对隔板试件叶片高度的选择提供设计依据,本文还对不同叶片高度下的隔板试件的应力和挠度进行了分析,表明在叶片高度较小时,隔板应力对叶片高度不敏感。为了更方便地测出隔板上的应力分布,可适当增加叶片的高度。
【关键词】：汽轮机隔板 挠度特性 有限元 流固耦合 隔板试验
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK263
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 课题的研究背景及意义8-10
• 1.2 课题研究概况及现状10-13
• 1.3 有限元理论介绍13-18
• 1.3.1 有限元发展历史13-15
• 1.3.2 有限元弹性力学基本方程15-18
• 1.4 本文研究的主要内容18-19
• 2 基于传统经验公式的隔板计算程序编写19-36
• 2.1 传统经验公式简介19-25
• 2.1.1 M-V法19-22
• 2.1.2 Wahl法22-24
• 2.1.3 静叶应力计算的简化方法24-25
• 2.2 基于传统经验公式的计算机求解程序25-35
• 2.2.1 编程软件介绍25-26
• 2.2.2 计算机求解程序的编写26-33
• 2.2.3 隔板强度计算案例33-35
• 2.3 本章小结35-36
• 3 隔板流固耦合计算36-42
• 3.1 流固耦合方法简介36
• 3.2 流固耦合计算36-41
• 3.2.1 流场分析37-38
• 3.2.2 静力学分析38-41
• 3.3 本章小结41-42
• 4 中压级隔板随厚度变化的挠度特性42-52
• 4.1 单流场流动分析42-43
• 4.2 静力学分析43-46
• 4.2.1 隔板模型43-44
• 4.2.2 网格划分和边界条件施加44-46
• 4.3 不同厚度隔板的刚度46-51
• 4.4 本章小结51-52
• 5 隔板试验台设计52-64
• 5.1 隔板试验方法简介52-53
• 5.2 加载点个数的选择53-56
• 5.3 隔板试件随叶片高度的刚度变化56-58
• 5.4 隔板试验台介绍58-63
• 5.4.1 隔板试验台搭建58-59
• 5.4.2 隔板挠度试验59-61
• 5.4.3 不同载荷下的隔板挠度计算61-63
• 5.5 本章小结63-64
• 6 结论与展望64-66
• 参考文献66-69
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71

【参考文献】

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1 朱宝田;王国才;;宽—窄静叶隔板强度刚度的试验研究[J];汽轮机技术;1990年04期

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本文编号：1085519