船用燃气轮机盘-叶耦合系统固有振动特性研究

随着船用燃气轮机的转子轮盘不断向轻、薄的方向优化,只考虑根部固支下叶片的振动已不再能满足安全需求,将轮盘—叶片作为一个耦合系统来研究其振动特性是十分必要的。而且转子在高温高转速下工作,为了准确求解耦合系统的振动特性,不可忽视温度、转速对振动的影响。文章建立了船用燃气轮机转子盘—叶模型,应用有限元程序和循环对称结构算法,从实际工况角度出发,计算不同旋转、不同温度及其变化率下耦合系统的固有振动特性。归纳出温度、转速与盘—叶耦合系统固有振动特性间的关系,为预防船用燃气轮机转子出现耦合共振危险及可靠性计算提供了数值依据。     

某船用燃气轮机故障的动力学分析

针对某船用燃气轮机的压气机转子叶片与机匣碰摩故障、转子叶片叶尖磨损故障、转子轴承故障,依次分析了故障机理和振动特征,建立了燃气轮机典型故障模拟实验器,模拟了以上三种故障,采集、分析了振动信号,研制了新型的舰船旋转机械状态监测仪,为下一步的在线监测与诊断奠定了基础.     

GT25000型船用燃气轮机振动监测阈值分析

GT25000型船用燃气轮机是由航空发动机改装而来,已大量应用于各型船舶。国内外对航空发动机振动监测已进行了广泛的研究,制定了明确的判断标准,但是航空发动机的振动烈度监测阈值并不适用于船舶燃气轮机主机。据此通过对多台船用燃气轮机常年积累的振动监测数据进行分析,运用数理统计方法计算了该型燃气轮机振动烈度参考监测阈值,并与近似机械设备的通用标准以及厂家推荐阈值相对比,结果表明计算得到的阈值更加符合实际监测和维修情况。     

船用三轴燃气轮机气路故障建模与聚类诊断技术

船用燃气轮机运行在高速、高湿和高盐的工作环境中时,其气路部件在运行过程中发生故障的可能性增大,开展典型气路故障诊断技术研究有助于提升船用燃气轮机运行的可靠性和安全性。通过分析船用燃气轮机积垢、压气机叶顶间隙增大、叶片磨损、机械损伤、涡轮热腐蚀和燃烧室故障等典型气路故障的机理,给出9种典型气路故障时性能参数相对变化的经验判据。采用小偏差建模方法,建立船用三轴燃气轮机气路故障仿真模型,基于经验判据对0.8工况下船用三轴燃气轮机典型气路故障进行模拟,仿真得到9种典型故障下测量参数的相对变化。提出基于聚类分析的船用燃气轮机气路故障诊断方法,并以9种典型气路故障仿真结果为例,验证了该诊断方法的可行性。     

船用燃气轮机发电系统建模与仿真研究

关注燃气轮机电气外特性,忽略其内部化学反应和热力循环,采用模块化建模方法建立了船用燃气轮机发电系统完整的数学模型,其中包括整流逆变模型、推进电机及螺旋桨负载模型。通过Simulink仿真,重点研究系统启动性能及动态特性;并对负载类型的影响以及三相短路故障进行了分析。结果表明该模型能够反映实际燃气轮机发电系统的运行特性,为研究船舶燃气轮机发电系统协调控制及多机并联运行奠定了基础。     

现代舰船燃气轮机发展趋势分析

通过对近20年世界船用燃气轮机发展趋势的分析,指出目前船用燃气轮机的发展重点是大功率船用燃气轮机,其次是小档功率船用燃气轮机,机型也更集中。功率29.4~36.75 MW、效率39%~42%的船用燃气轮机是未来10~15年各国海军采用的主要机型。新研机型与综合电力推进系统相结合的特点非常明显。     

船舶燃气轮机技术和应用的展望

本文综述了船用燃气轮机技术和应用的发展情况,并较为系统地介绍了燃气轮机技术在各个领域中取得的进展,对其发展和应用的趋势作了分析.论述了船舶燃气轮机在我国应用和发展的前景,探讨了开发并建立我国船用燃气轮机工业的对策.     

船用挖掘式装载机工作机构振动特性研究

传统的振动特性研究方法所得结果可靠性低,为了解决这个问题,提出船用挖掘式装载机工作机构特性研究。应用牛顿定律微分方程,确定船用挖掘式装载机工作装置外载荷,再利用相角表示法处理随机信号,得出各弹性组件的隔振频率,在此基础上,用有限元模型,确定船用挖掘式装载机工作机构各部件振动特征,通过分析振动特征,可知船用挖掘式装载机工作机构振动特性与噪声有直接关联,由此,完成船用挖掘式装载机工作机构振动特性研究方法的设计。最后,通过可靠性实验测试证明,所提方法可靠性更高。     

船用燃气轮机发展趋势分析

阐述船用燃气轮机的发展历程和发展趋势,从压气机、燃烧室、燃气透平、控制系统、复杂循环、联合循环、材料和工艺技术等角度论述了燃气轮机技术发展趋势,提出船用燃气轮机发展方向是经济、可靠、环保。     

燃气轮机在商船上的应用及其技术发展趋势

燃气轮机作为一种符合绿色环保要求的动力装置在船舶上的应用已有数十年的历史.对比柴油机动力装置,在分析燃气轮机技术特点的基础上对目前燃气轮机在商船上的应用进行了综述,概述了船用燃气轮机的发展途径.并根据国内外现有的研究情况,分析和讨论了船用燃气轮机的发展趋势.     

船用燃气轮机回热器设计的数值研究

回热器是提高船用燃气轮机效率的关键部件,其性能的优劣直接影响燃气轮机的特性。以往的文献在介绍回热器设计时,没有考虑冷热两侧气体(分别为空气和燃气)不同的热力性质。考虑这一实际情况,以某型船用三轴简单循环燃气轮机为母型进行回热改造,采用迭代计算的方法,编制计算程序,进行回热器的数值设计,并分析其对燃气轮机的性能的影响。结果表明,随着回热器回热度的增大,燃气轮机的效率不断提高;但当回热度超过一定值时,效率不仅不再提高,反而有所降低。     

对世界先进船用燃气轮机的认识与展望

阐述先进WR-21型船用燃气轮机的主要技术参数，装船特性，经济的燃油耗油率，极高的可靠性，并对主要发达国家的燃气轮机进行比较，提出有待进一步改进的技术问题。     

挤压油膜阻尼器及其在船用汽轮机上的应用展望

挤压油膜阻尼器技术广泛应用于航空发动机、燃气轮机等设备,可减小转子在越过临界转速时的振动,其发展和应用至今已有半个多世纪,并且在减振降噪方面取得了很大的成功。由于高度的非线性动力学特性,传统的挤压油膜阻尼器易产生双稳态振动现象。为了降低挤压油膜阻尼器的非线性动力学特性,出现了一系列新型结构的挤压油膜阻尼器,很好地改进了传统挤压油膜阻尼器的性能。文章主要介绍了挤压油膜阻尼器的结构、发展历程和研究现状,并介绍了几种新型挤压油膜阻尼器,同时展望了挤压油膜阻尼器在船用汽轮机上的应用前景。     

俄罗斯船用及工业燃气轮机的发展和应用现状

综述并分析俄罗斯船用及工业燃气轮机设计、研制、生产和应用的现状及发展状况。指出,俄罗斯小功率发电用燃气轮机的发展现状良好,拥有一些性能优良的机组,但是中等功率和大功率发电用机组却是弱项,距离世界先进水平还有很大差距。机械驱动用燃气轮机始终是俄罗斯工业燃气轮机中的强项,设计、研制和应用均处于世界领先水平。曾经是其强项的船用燃气轮机,由于苏联的解体,却成了俄罗斯燃气轮机工业中的缺项。     

GT28燃气轮机工业/船用衍生的技术策略研究

GT28燃气轮机是1台带动力涡轮的三轴燃气轮机,性能良好。通过对其工业/船用衍生应用与发展研究策略的分析,全面勾画出其技术发展网络及主要关键技术,明晰其应用和发展技术途径,提出当前应重点开展燃气轮机发电模块(船用/陆用)、天然气增压机组、间冷循环燃气轮机的应用与发展研究工作。在此基础上将会全面推进GT28燃气轮机的工业/船用衍生应用与发展。     

燃—燃联合装置双机并车装置的振动故障分析

本文主要讨论有关船用燃气轮机双机并车中的振动故障诊断及改进措施,其中除常见的转子动不平衡、支承结构共振外,还发生了因排气气流扰动造成的低频窄带随机振动,通过故障分析和振动数据处理分别找出了它们产生的根源,并采取有效措施使机组最大振幅由0.1Bmm下降到0.018mm,使试验取得了成功。     

燃气轮机的发展及其在舰船上的应用

通过介绍船用燃气轮机的工作原理和特点,分析了燃气轮机相对于柴油机的优缺点,对燃气轮机在各国的发展以及在舰船上的应用情况作了阐述。     

舰船燃气涡轮叶片三维热流固耦合应力应变分析及寿命预测

为提高燃气轮机的可靠性、可用性以及可维护性而进行的寿命预估与减损控制研究,需要对燃气轮机的关键零部件进行结构特性分析。对舰船燃气轮机涡轮叶片在紧急升工况载荷谱下的应力应变状态进行了三维热流固耦合有限元分析,针对典型载荷谱计算了涡轮叶片应力应变的变化规律,对涡轮叶片材料进行了控制应变试验,为叶片寿命预测提供了必要的参数。根据应力应变分析结果利用Basquin公式和Manson-Coffin公式计算了2个危险点处的疲劳裂纹起始寿命。并根据分析结果对涡轮叶片进行了寿命预测,预测结果可以作为燃气轮机使用维修的参考依据。     

GT25000型燃气轮机及其国产化

介绍GT25000型船用燃气轮机结构及其主要性能，并结合以往其他燃气轮机实船使用经验，对GT25000型船用燃气轮机存在的不足，提出改进意见和建议，旨在国产化工作中逐步加以完善，提高其装船适用性。     

船用燃气轮机启动过程仿真

船用燃气轮机的启动方式主要有液压启动、气动启动和电启动3种形式,本文讨论的燃气轮机采用电动机带动的启动方式.基于非线性化建模方法,本文首先在Simulink平台上建立了燃气轮机动态过程的仿真模型,然后对其启动过程进行了仿真.通过仿真得到的启动电机功率与厂家实验数据非常接近,验证了所建模型的精确性.本文建立的仿真模型层次清晰、可扩展性好,能够全面反映燃气轮机启动过程的动态特性.