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先进大型核电汽轮机用末级特长叶片的疲劳性能研究
1
作者 杨鑫 徐佰明 +2 位作者 李磊 石胡伟 李少剑 《汽轮机技术》 北大核心 2024年第3期233-235,240,共4页
对现阶段用于先进大型核电汽轮机的末级特长叶片进行了疲劳裂纹扩展试验、高周旋转弯曲疲劳和高频疲劳性能试验研究,为设计提供数据支持,保证核电机组设计的安全性。
关键词 特长叶片 疲劳性能研究
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风力机叶片预弯状态颤振效应分析
2
作者 高沐恩 柯世堂 +3 位作者 吴鸿鑫 张春伟 田文鑫 陆曼曼 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期986-996,共11页
风力机叶片预弯设计大多采用静气弹分析方法,忽略了叶片气动力、惯性力和弹性力三者相互作用而引发的气弹耦合失稳问题,而预弯对百米量级超长柔性叶片的颤振性能影响尤为显著。为对比分析不同预弯尺寸对叶片颤振临界状态的影响,基于主... 风力机叶片预弯设计大多采用静气弹分析方法,忽略了叶片气动力、惯性力和弹性力三者相互作用而引发的气弹耦合失稳问题,而预弯对百米量级超长柔性叶片的颤振性能影响尤为显著。为对比分析不同预弯尺寸对叶片颤振临界状态的影响,基于主梁刚度等效原则进行叶片气弹模型设计,通过风洞试验发现了15 MW两种预弯叶片颤振区间及其临界风速的差异;进一步基于修正的叶素动量理论和几何精确梁理论(Blade Element Momentum Theory-Geometrically Exact Beam Theory,BEM-GEBT)耦合计算方法对4种预弯叶片进行分析,对比了不同预弯尺寸叶片的颤振临界风速、气动力分布和位移频谱特性,并揭示了颤振耦合模态机理。研究表明:BEM-GEBT耦合计算方法结果与风洞试验结果吻合较好;随着预弯尺寸的增大,挥舞-摆振耦合颤振临界风速提高,颤振区间范围基本一致;不同预弯尺寸叶片升力系数和俯仰力矩系数发散速率与位移发散速率呈正相关,平均风压曲线在预弯3~4 m范围内出现显著变化,挥舞-摆振耦合效应大于挥舞-扭转耦合效应,其颤振耦合频率由一阶挥舞频率主导。 展开更多
关键词 超长柔性叶片 预弯效应 风洞试验 气动弹性耦合 颤振失稳
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黑麋峰抽水蓄能电站水泵水轮机改造前后性能对比
3
作者 刘平 陈柳 +2 位作者 杨晖 赵聚平 王君 《水电与抽水蓄能》 2024年第1期58-63,71,共7页
黑麋峰抽水蓄能电站4号机组为引进国外技术、国内生产制造的典型水泵水轮发电机组。在运行过程中,始终存在水轮机工况并网难、甩负荷过程中机组存在强烈压力脉动等问题。经过多轮水力优化,4号机组转轮由原来的9叶片结构改为6+6长短叶片... 黑麋峰抽水蓄能电站4号机组为引进国外技术、国内生产制造的典型水泵水轮发电机组。在运行过程中,始终存在水轮机工况并网难、甩负荷过程中机组存在强烈压力脉动等问题。经过多轮水力优化,4号机组转轮由原来的9叶片结构改为6+6长短叶片结构,为我国自主研发且国内外首次应用的全新转轮。本文通过对改造前后机组各方面性能的对比,对黑麋峰全新4号机组运行稳定性能进行总结,以期为今后我国抽水蓄能电站机组的改造工作提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 水泵水轮机 优化改造 6+6长短叶片 运行稳定性
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阻尼结构对长扭叶片应力及振动频率的影响分析
4
作者 郑飞逸 张军辉 +4 位作者 林兵 陈华梅 徐阳 何炜楠 牛春燕 《汽轮机技术》 北大核心 2024年第5期349-352,共4页
针对不同阻尼结构对长扭叶片应力及振动频率影响的问题,对仅具有围带阻尼的模型1和具有围带、中间阻尼的模型2展开分析。首先,利用ANSYS软件进行叶片结构分析,得到不同转速下叶片的应力和阻尼结构接触面的正压力;然后通过Greenwood-Will... 针对不同阻尼结构对长扭叶片应力及振动频率影响的问题,对仅具有围带阻尼的模型1和具有围带、中间阻尼的模型2展开分析。首先,利用ANSYS软件进行叶片结构分析,得到不同转速下叶片的应力和阻尼结构接触面的正压力;然后通过Greenwood-Williamson接触模型将正压力转化为接触刚度,使用Matrix27单元模拟接触刚度,进行叶片模态分析。研究表明,叶片最大应力出现在叶型顶截面与围带交接处,模型1与模型2的最大应力比为1.34:1;模型1接触面的接触刚度比模型2小,其同阶次同节径振动频率比模型2低;通过坎贝尔图分析发现,模型1有3个共振转速,其中2阶7节径共振转速的避开率不满足要求;模型2有2个共振转速,避开率均满足要求。研究表明,与模型1相比,模型2的应力与振动频率更能满足设计要求。 展开更多
关键词 长扭叶片 阻尼结构 接触刚度 应力分析 振动频率
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某汽轮机弱刚性枞树形叶根大叶片质量改进研究
5
作者 周云波 刘波 张俊辉 《内燃机与配件》 2024年第17期15-17,共3页
弱刚性枞树形叶根大叶片在转子装配时,经常发生围带、凸台等位置装配间隙超差。由于末级叶片具有尺寸长、重量大、刚性弱等特点,加工过程中会产生较大变形,保证最终的装配质量是一项非常大的挑战。文章主要以东汽自主设计的某弱刚性枞... 弱刚性枞树形叶根大叶片在转子装配时,经常发生围带、凸台等位置装配间隙超差。由于末级叶片具有尺寸长、重量大、刚性弱等特点,加工过程中会产生较大变形,保证最终的装配质量是一项非常大的挑战。文章主要以东汽自主设计的某弱刚性枞树形叶根大叶片为改进研究对象,采用精益方法,探索出该类型叶片更为合理可靠的加工方法,以提升产品质量。 展开更多
关键词 枞树形叶根 长叶片 质量改进
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基于优化LSTM模型的风力机叶片剩余使用寿命预测
6
作者 焦佳明 毕俊喜 +3 位作者 葛新宇 王国富 马航 周大川 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期495-502,共8页
针对传统寿命预测方法计算复杂、耗时且不具普适性等问题,提出一种基于优化长短期记忆网络(LSTM)的风力机叶片剩余使用寿命(RUL)预测模型。首先,将多维传感器监测数据可视化,以观察数据特征并进行初次特征筛选。然后,对筛选后的数据进... 针对传统寿命预测方法计算复杂、耗时且不具普适性等问题,提出一种基于优化长短期记忆网络(LSTM)的风力机叶片剩余使用寿命(RUL)预测模型。首先,将多维传感器监测数据可视化,以观察数据特征并进行初次特征筛选。然后,对筛选后的数据进行归一化处理,并使用主成分分析法(PCA)进行数据融合,以去除冗余信息和降低特征维度。其次,使用自适应矩估计(AME)算法为不同网络参数提供独立的自适应性学习率;使用平滑平均绝对误差(SMAE)损失函数来综合两种传统回归损失函数的特点。最后,经过多次试验选定合适的LSTM层数及神经元数,并以复杂系统的多尺度时序监测数据为算例对模型进行试验验证。试验结果表明,在一种故障模式下,优化LSTM预测模型相较于其他传统机器学习模型在评价指标及预测误差分布情况上占优,表明该文所提模型具有更高的准确性及稳定性。 展开更多
关键词 风力机叶片 主成分分析 长短期记忆 寿命预测 预测模型
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某核电汽轮机低压末级长叶片颤振风险分析 被引量：1
7
作者 马义良 赫广迅 +3 位作者 关淳 李宇峰 郭魁俊 刘跃东 《汽轮机技术》 北大核心 2023年第5期335-338,共4页
从气动弹性稳定性问题角度出发,基于能量法判据,对核电汽轮机末级长叶片进行气动瞬态分析,主要考虑叶片在一个振动周期内气流对叶片所做的气动功与机械阻尼之间的平衡状态,利用总阻尼系数判断叶片的颤振风险,为研制更加安全、高效的末... 从气动弹性稳定性问题角度出发,基于能量法判据,对核电汽轮机末级长叶片进行气动瞬态分析,主要考虑叶片在一个振动周期内气流对叶片所做的气动功与机械阻尼之间的平衡状态,利用总阻尼系数判断叶片的颤振风险,为研制更加安全、高效的末级叶片提供了重要理论依据。 展开更多
关键词 核电汽轮机 末级长叶片 颤振风险
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高转速汽轮机长叶片松拉筋结构分析
8
作者 刘全 陈乾林 +1 位作者 钱冬杰 李伟 《东方汽轮机》 2023年第1期8-11,共4页
采用松拉筋结构的叶片,在运行时离心力的作用下,拉筋贴紧叶片拉筋孔,对叶片起到良好的整圈连接性能和阻尼作用,并且结构简洁,对高转速汽轮机长叶片是一种较优的结构选择。然而,拉筋孔局部区域会产生应力集中,如何将应力集中程度降到最... 采用松拉筋结构的叶片,在运行时离心力的作用下,拉筋贴紧叶片拉筋孔,对叶片起到良好的整圈连接性能和阻尼作用,并且结构简洁,对高转速汽轮机长叶片是一种较优的结构选择。然而,拉筋孔局部区域会产生应力集中,如何将应力集中程度降到最低以防止对叶片产生的潜在风险很重要。文章将对高转速汽轮机长叶片的松拉筋连接结构设计进行介绍。 展开更多
关键词 高转速 长叶片 松拉筋
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大型汽轮机长叶片全工况动应力数值计算及试验研究 被引量：3
9
作者 关淳 杨其国 +3 位作者 李宇峰 马义良 曹登庆 梁天赋 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期602-609,共8页
针对当代大型汽轮机全工况灵活性运行关注的突出问题,以哈尔滨汽轮机厂有限责任公司1000 MW等级空冷汽轮机低压末级叶片为研究对象,提出了一种长叶片动应力仿真分析方法。结合长叶片动态试验,论证了计算方法的有效性。理论分析表明,汽... 针对当代大型汽轮机全工况灵活性运行关注的突出问题,以哈尔滨汽轮机厂有限责任公司1000 MW等级空冷汽轮机低压末级叶片为研究对象,提出了一种长叶片动应力仿真分析方法。结合长叶片动态试验,论证了计算方法的有效性。理论分析表明,汽轮机低负荷运行工况下流动分离引起叶片表面涡激效应是叶片动应力增加的重要因素。从工程应用的角度出发,将气动流场叶片表面压力脉动值作为结构场激振力的激振因子,进而计算分析叶片在不同工况下的动应力是可行且有效的。经过多方案比较,仿真计算与试验结果取得了很好的一致性。叶片仿真和动态试验的结果表明,末级叶片最大动应力出现在20%负荷附近,叶身动应力峰值约为许用值5%,具有足够的耐振强度和安全裕度,能很好满足大型汽轮机全工况灵活性安全可靠运行要求。 展开更多
关键词 全工况 长叶片 动应力 激振因子 动态试验
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基于气弹试验15MW超长柔性叶片颤振临界风速预测的叶根反力法 被引量：1
10
作者 陆曼曼 柯世堂 +3 位作者 吴鸿鑫 高沐恩 田文鑫 王浩 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期718-728,共11页
颤振是风力机叶片超大化发展必须解决的首要难题,气弹模型测振风洞试验是其最有效的预测方法之一,但传统方法无法精确解决模型相似比和测量精度的难题。本文提出一种基于主梁刚度等效原则的超长柔性叶片气动/刚度映射一体化三维完全气... 颤振是风力机叶片超大化发展必须解决的首要难题,气弹模型测振风洞试验是其最有效的预测方法之一,但传统方法无法精确解决模型相似比和测量精度的难题。本文提出一种基于主梁刚度等效原则的超长柔性叶片气动/刚度映射一体化三维完全气弹模型设计方法,采用高速摄像技术和高频六分量天平进行全风向角同步测振和测力风洞试验;系统研究了NREL‑15 MW超长柔性叶片的非线性动态响应频谱特性,对比分析了基于叶尖位移与叶根反力的风力机叶片颤振性能和临界失稳状态,发现了采用叶根反力来预测颤振性能的可行性,提出了超长柔性叶片颤振失稳预测的叶根反力法。研究表明:本文提出的气弹模型设计和实验方法能精确有效地模拟风力机叶片动力性能与颤振行为,试验发现超长柔性叶片在桨距角为93°~96°和284°~287°区间内发生颤振,颤振区间内颤振临界风速随桨距角的增大呈现先减小后增大的趋势,在桨距角为94°时达到最小,其风洞临界风速为5.4 m/s;叶根反力与叶尖位移存在一致发散性和强相关性,提出的叶根反力颤振指标δ≥2%时,风力机叶片进入颤振临界状态。 展开更多
关键词 15 MW超长柔性叶片 气弹模型设计方法 同步测振测力试验 颤振临界风速 叶根反力法
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含气率对离心式航空燃油泵叶片压力脉动的影响 被引量：3
11
作者 徐子轩 李正贵 +2 位作者 王维军 王绮帆 徐洋 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期239-246,共8页
为研究含气率对某分流叶片式航空燃油泵叶片的压力脉动规律,基于RNG k-ε湍流模型和Euler-Euler非均相模型,应用ANSYS CFX软件对航空燃油泵在不同含气率条件下进行数值计算,分析燃油泵的气相分布和叶片压力脉动规律.研究结果表明:气相... 为研究含气率对某分流叶片式航空燃油泵叶片的压力脉动规律,基于RNG k-ε湍流模型和Euler-Euler非均相模型,应用ANSYS CFX软件对航空燃油泵在不同含气率条件下进行数值计算,分析燃油泵的气相分布和叶片压力脉动规律.研究结果表明:气相主要分布在叶片的压力面,吸力面分布较少;随着含气率的增大,气相逐渐向长短叶片吸力面发展,并扩散至叶轮流道;在长叶片前段相对位置0~0.5处,气相体积占比随含气率的增大而增大,在长叶片压力面后段(相对位置0.5~1.0处)和短叶片压力面上气相占比几乎为100%,产生气液分离,在长叶片吸力面后端和短叶片吸力面上,气相占比较少,几乎为0;通入气相会使监测点压力脉动幅值变大,但含气率继续增大会降低燃油泵叶片压力脉动幅值;长叶片的中段和短叶片前段的主导频率受含气率的影响会发生改变,由于分流式叶片的设计结构,含气率对叶片压力脉动影响主要体现在流动最为复杂的长短叶片的交界面处即短叶片的进口位置;分流叶片在改善流动的同时,也会影响相应位置的压力脉动.研究结果可为分流叶片式燃油泵设计提供一定技术参考. 展开更多
关键词 燃油泵 气液两相 长短叶片 数值模拟 压力脉动
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抽水蓄能6+6长短叶片机组对厂房振动的影响研究
12
作者 向明 李海玲 +2 位作者 赵聚平 杨晖 杨恒 《水电与抽水蓄能》 2023年第6期92-97,107,共7页
黑麋峰抽水蓄能电站为了解决原机组在过渡过程及部分运行工况下厂房局部振动比较强烈的问题,对机组进行了改造,在世界范围内首次采用了6+6长短叶片型式的转轮。本文建立厂房结构的三维有限元模型,对机组改造后的厂房振动特性进行研究,... 黑麋峰抽水蓄能电站为了解决原机组在过渡过程及部分运行工况下厂房局部振动比较强烈的问题,对机组进行了改造,在世界范围内首次采用了6+6长短叶片型式的转轮。本文建立厂房结构的三维有限元模型,对机组改造后的厂房振动特性进行研究,对比分析机组改造前后的厂房振动响应,表明相同出力工况下,转轮改造后厂房结构总体振动响应较转轮改造前降幅超过50%,说明应用6+6长短叶片型式转轮的机组能够有效降低厂房振动影响。 展开更多
关键词 6+6长短叶片 抽水蓄能 厂房振动
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540 mm湿冷末级长叶片强度振动有限元分析
13
作者 戴雄 王恭义 《热力透平》 2023年第4期241-244,共4页
开发了适用于小功率凝汽式汽轮机的540 mm等级全速湿冷长叶片,为了考核叶片的静强度和频率特性,基于Abaqus建立了该叶片周期循环对称有限元模型,施加适当的边界条件和位移约束,计算得到了该叶片在额定转速下的静强度和频率。结果表明,... 开发了适用于小功率凝汽式汽轮机的540 mm等级全速湿冷长叶片,为了考核叶片的静强度和频率特性,基于Abaqus建立了该叶片周期循环对称有限元模型,施加适当的边界条件和位移约束,计算得到了该叶片在额定转速下的静强度和频率。结果表明,该叶片静强度储备充足,振动特性良好,具备优秀的调频能力,叶片动频实验结果与有限元计算结果吻合,证明叶片能够适应偏周波运行工况。研究成果可为小功率凝汽式汽轮机全速湿冷叶片的开发提供参考。 展开更多
关键词 湿冷 长叶片 强度 振动
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基于CFD的长短叶片离心泵叶轮切割性能分析
14
作者 连松锦 吴尚璟 +3 位作者 刘功喜 吴俊芳 魏恒 林佳琪 《木工机床》 2023年第3期22-25,共4页
文章基于ANSYS17.0平台的计算流体软件CFX,对一长短叶片离心泵在叶轮切割前后的内流场进行了数值求解。根据计算结果分别预测了切割5%和10%叶轮外径后离心泵的性能曲线,并分析了叶轮外径切割后对泵内部叶轮中间截面相对速度和静压的影... 文章基于ANSYS17.0平台的计算流体软件CFX,对一长短叶片离心泵在叶轮切割前后的内流场进行了数值求解。根据计算结果分别预测了切割5%和10%叶轮外径后离心泵的性能曲线,并分析了叶轮外径切割后对泵内部叶轮中间截面相对速度和静压的影响。结果表明:随着叶轮外径切割量的增大,长短叶片离心泵的扬程有所下降,泵最优工况点向小流量工况偏移,大流量工况效率随着外径切割量的增大而加速下降。 展开更多
关键词 长短叶片 离心泵 切割 内外特性
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基于注意力机制的Bi-LSTM风机叶片结冰故障检测 被引量：1
15
作者 马先超 廖宇 +1 位作者 耿家豪 王港 《通信与信息技术》 2023年第1期58-63,共6页
采用一种基于注意力机制的双向长短时记忆网络的深度学习结冰检测模型,引入欠采样和主成分析法方法对数据进行数据平衡以及降维处理,同时解决数据不平衡和数据冗余等造成的模型泛化能力差和检测精度低的问题。该模型在数据采集与监视控... 采用一种基于注意力机制的双向长短时记忆网络的深度学习结冰检测模型,引入欠采样和主成分析法方法对数据进行数据平衡以及降维处理,同时解决数据不平衡和数据冗余等造成的模型泛化能力差和检测精度低的问题。该模型在数据采集与监视控制系统的风场数据集上进行验证,其相关评价指标性能都有所提升,验证结果表明模型能有效检测风机叶片的结冰故障,对于风机的维护具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 风机叶片结冰 注意力机制 双向长短时记忆网络 欠采样 主成分析法 故障检测
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汽轮机长叶片弯曲与轴系扭转耦合振动研究 被引量：8
16
作者 吕方明 危奇 +5 位作者 鲁录义 吕凯 王坤 孙庆 李汪繁 王秀瑾 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期443-449,494,共8页
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... 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. 展开更多
关键词 汽轮机 长叶片 轴系扭振 叶片弯振 模态 耦合振动
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应用三维有限元法计算汽轮机转子临界转速和模化长叶片 被引量：21
17
作者 王超 王延荣 +1 位作者 徐星仲 李宝清 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期840-844,共5页
用三维有限元法对某150 MW汽轮发电机组低压转子的临界转速进行了计算,提出了2种模化长叶片的方法,将计算结果和传统计算方法所得结果以及现场实测数据进行比较,表明所提出的2种模化方法都是可行的,为其它长叶片转子振动计算的有限元三... 用三维有限元法对某150 MW汽轮发电机组低压转子的临界转速进行了计算,提出了2种模化长叶片的方法,将计算结果和传统计算方法所得结果以及现场实测数据进行比较,表明所提出的2种模化方法都是可行的,为其它长叶片转子振动计算的有限元三维实体建模提供一定的借鉴作用。 展开更多
关键词 能源与动力工程 汽轮机 有限元 长叶片川名界转速
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长叶片透平级多学科多目标优化设计 被引量：7
18
作者 李彬 宋立明 +1 位作者 李军 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-6,共6页
针对长叶片透平级优化问题,结合自适应多目标差分进化算法、基于3次非均匀B样条曲线的曲面造型技术及透平级气动和强度性能分析评价方法,建立了长叶片透平级多学科多目标优化设计系统,其中气动性能评估采用数值求解三维RANS方程完成,长... 针对长叶片透平级优化问题,结合自适应多目标差分进化算法、基于3次非均匀B样条曲线的曲面造型技术及透平级气动和强度性能分析评价方法,建立了长叶片透平级多学科多目标优化设计系统,其中气动性能评估采用数值求解三维RANS方程完成,长叶片强度分析采用有限元方法完成。长叶片透平级的优化设计目标是比功率最大和最大等效应力最小,设计变量是透平级静叶和动叶型线的三维参数化控制参数。采用所建优化设计系统获得了长叶片透平级的7个多学科优化非受控解(Pareto解)。3个典型的Pareto解与参考叶型进行比较分析显示,优化后Pareto解下的气动和强度性能均优于参考叶型设计方案,从而验证了所建优化设计系统的实用性。 展开更多
关键词 长叶片 透平级 气动性能 强度 多学科设计优化
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采用扭杆单元分析汽轮机长叶片振动的有限元法 被引量：20
19
作者 郑润生 吴厚钰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期99-110,150,共13页
本文提出了计算电站汽轮机长叶片固有振动的一种数值方法。为了反映长叶片自然扭曲度大的特点和缩减自由度,该方法将长叶片简化为扭杆,并从扭杆位移函数出发推导出扭杆的弹性势能、动能以及离心力势能,进而将长叶片沿高度离散为扭杆单元... 本文提出了计算电站汽轮机长叶片固有振动的一种数值方法。为了反映长叶片自然扭曲度大的特点和缩减自由度,该方法将长叶片简化为扭杆,并从扭杆位移函数出发推导出扭杆的弹性势能、动能以及离心力势能,进而将长叶片沿高度离散为扭杆单元,并建立扭杆单元的弹性力刚度矩阵、离心力刚度矩阵和质量矩阵。应用实例表明,该方法的频率计算值和实测值相当接近,能满足工程实际要求。 展开更多
关键词 汽轮机 叶片 振动 扭杆 有限元法
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基于双向流固耦合的长叶片气动和强度性能的数值研究 被引量：10
20
作者 李彬 宋立明 李军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期202-207,共6页
为了研究流固耦合对长叶片气动及强度性能的影响,采用双向流固耦合技术对一典型长叶片进行了详细的数值分析。采用动网格技术和数值求解Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程的方法进行长叶片气动性能分析,耦合长叶片气动性能分... 为了研究流固耦合对长叶片气动及强度性能的影响,采用双向流固耦合技术对一典型长叶片进行了详细的数值分析。采用动网格技术和数值求解Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程的方法进行长叶片气动性能分析,耦合长叶片气动性能分析得到的叶片表面压力分布,采用商用软件ANSYS研究了考虑阻尼围带和拉金结构的长叶片的应力和变形特性,利用叶片表面节点位移和气动压力在流固耦合面上保证能量守恒的条件下采用插值传递方法,经过迭代得到稳定的长叶片气动及强度性能。结果表明:耦合前后长叶片表面的静压分布的差异主要集中在上部区域。基于双向流固耦合作用得到的长叶片绝对出口气流角在40%~95%叶高范围内相比于没有考虑流固耦合作用时减小。耦合前长叶片最大位移位置出现在85%叶高处靠近前缘位置。耦合后长叶片的最大位移位置由前缘移向尾缘,最大位移值由3.471mm减小到3.082mm。长叶片最大等效应力出现在叶片压力面侧第一级榫齿上表面靠近前缘处。耦合前后应力分布趋势基本不变,最大应力的位置不变。耦合后最大应力值提高0.4%。 展开更多
关键词 长叶片 气动性能 强度性能 双向流固耦合 数值模拟
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