鼓风机动态应力监测

发布时间：2019-07-31 15:41

【摘要】：离心鼓风机是煤化工厂煤气净化、废水处理等系统中的关键设备,它的运行是否稳定、安全可靠,直接影响着煤化工厂的正常生产及对居民生活用能的供给。叶片作为鼓风机的关键部件,其运行状态的好坏决定着鼓风机的性能,对叶片的运行状态进行监测有着重要的意义。本文的主要研究成果如下： 首先,通过分析已有的叶片动态监测方法,主要包括接触式和非接触式测量方法,分析了它们各自的优缺点,结合新型的光纤光栅技术,提出了一种新的叶片动应力监测方法,即基于光纤光栅的鼓风机叶片动态监测方法。本文提出的鼓风机叶片动应力监测系统是由光纤光栅传感器、光纤光栅解调仪和光纤旋转连接器组成。 其次,通过PROE三维计算机软件,建立离心式鼓风机叶轮的三维模型,并采用大型有限元分析软件ANSYS对离心式鼓风机叶轮在不同角速度下,进行了静应力分析,得到其最大应力分布区域,为光纤光栅传感器粘贴提供依据。 最后,该监测方法在现场对鼓风机叶片的进出口应力进行了实际应用,并详细介绍了光纤光栅传感器的粘贴方法。最后通过对某离心式鼓风机实验模型现场实验数据的分析,得到如下结论：在工作范围内,鼓风机叶片的应力随着转速的增加而增大,而其进风口处应力增大更为明显,但是应力和转速之间并非线性对应关系。将光纤光栅传感技术用于叶片应力监测,测量结果真实可靠,为旋转机械的叶片动应力监测提供了新的方向。
【图文】：

础上并确保其安全可靠，同时提升其工作效率。与装在隔板、喷嘴室或持环中的静叶片相对应的是装在转子上的旋转动叶片。旋转地动叶片的受力较大，经常成为事故的根源，因此旋转动叶片的振动应力受到广泛的关注和研究。如图2.1所示，组成一个完整叶片的结构一般上包括围带、铆头、拉筋、叶身、台肩、和叶根等。图2.1旋转叶片的一般结构叶根是叶片结构的重要部分，将整个转子与叶片相连。隔叶件式、嵌入式、整体式三类是叶根大体结构。根据不同的需要可以选择不同的结构，其中嵌入式是应用最普遍的。由于工作条件复杂、应力高且集中严重、振动自叶身渗透而下以及缝隙中易形成腐蚀环境，已日益成为事故多发的薄弱环节。位于叶根和叶身之间的是台肩，叶根受到叶身的不均匀离心力载荷是由台肩均匀的传递的。台肩厚度要适中，太薄会导致叶根各部位受力不均，太厚又会增加叶根的负载。叶片的主体是叶身，叶身部分又称为叶型部分。主要是因为其截面一般通过风洞实验精确成型的

要是指叶片“能安全使用，但效能有经丧失，，不能安全使用”的情况。片发生损伤的主要形式;理上来讲，60一80%是振动不良造成的。来原因、工作运行原因以及结构老化题和材料本身的缺陷以及设计和结构不合理、设计准则不合理以及对叶片的。裂纹从无到有，从小到大，历史
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH44

【参考文献】

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1 张伟刚,梁龙彬,赵启大,开桂云,刘志国,董孝义,王述祖,张大煦,李欣,叶锦亭;光纤光栅与电阻应变片应变测量的对比分析[J];传感技术学报;2001年03期

2 王仲博;离心式通风机叶轮动应力的测量与分析[J];风机技术;1995年04期

3 刘志国,张艺兵,开桂云,董孝义,郑建成,李家安;新型光纤光栅线性调谐方法[J];光学学报;1998年12期

4 胡志新;朱军;张陵;王宏亮;;光纤光栅压力传感器中应力迟滞的消除方法[J];光子学报;2006年09期

5 屈玉池;刘军仓;张永峰;赵述元;;叶片振动应力的叶根振动监测法及实现技术[J];航空动力学报;2008年01期

6 涂骥;;振动传感器的选择与安装[J];计量与测试技术;2010年01期

7 王友海,颜慧军,胡长胜;大型有限元分析软件ANSYS的特点[J];建筑机械;2000年09期

8 王仲博,张永宁,袁平,陈锦明,范金萍;660mm叶片振动特性测试与分析[J];热力发电;1994年06期

9 陈锦明,王仲博;国内外汽轮机叶片振动监测技术发展综述[J];热力发电;1997年03期

10 杨海燕,杨秉玉,刘启州;疲劳裂纹叶片振动的非线性特性研究[J];西北工业大学学报;1999年02期

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1 刘波;光纤光栅传感系统的研究与实现[D];南开大学;2004年

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2 张世海;汽轮机叶片振动动态测量方法与技术研究[D];长沙理工大学;2009年

本文编号：2521419