汽轮机叶片损伤原因分析与防范

外来异物进入汽轮机通流往往会造成比较严重的事故。文章根据某型汽轮机通流部件损伤状况,结合汽轮机通流结构,对损伤原因和故障发生过程进行了分析。根据损伤原因,提出了相应的防范措施和建议,给后续类似问题启到了防范作用。     

船用柴油机喷嘴断裂原因分析

综合运用计算流体力学、有限元法、应力波理论等现代计算技术与理论对某船用柴油机喷嘴的交变液力负荷与机械负荷进行了研究，对喷嘴的各个危险区域进行了疲劳强度分析。结果表明：喷嘴喷孔处存在应力集中现象，且安全系数最小，是喷嘴最早萌生疲劳裂纹进而使喷嘴发生疲劳断裂的主要原因。     

基于ANSYS的汽轮机扭曲叶片模态分析

为分析汽轮机叶片振动特性,建立某型汽轮机叶片的实体模型,利用ANSYS结构分析模块进行模态分析,得到叶片的前六阶固有频率和相应的振型,进行模态扩展分析,得到各阶应力,为该叶片的设计优化和振动安全性检验提供数值依据.     

船用柴油机排气阀的断裂失效分析

对某船柴油机排气阀的断裂原因进行金相分析、扫描电镜分析、金属流线及断口分析和硬度分析,综合分析结果表明,阀体材料符合4Cr9Si2钢化学成分的要求,断裂阀杆表面硬度HRC28,与本材料标准硬度相同。阀杆断裂为疲劳断裂,在断裂过程中伴有腐蚀氧化作用。阀杆断裂过程为阀杆圆柱表面上的氧化皮向基体扩展作用不均匀,首先在阀杆表面形成浅沟形开裂,逐渐发展成较深的裂缝,最终导致阀杆的疲劳断裂。材料的断裂方式为高温腐蚀疲劳,断裂原因为材料的高温腐蚀疲劳性能不满足排气阀高温腐蚀运行工况的要求。     

船用汽轮机空心叶片除湿特性数值分析

通过数值仿真对船用汽轮机低压级空心叶片区域的水滴运动情况进行计算,分析比较了在不同粒径和不同进口汽流速度情况下水滴的运动规律,并通过VOF方法揭示了槽内液膜的流动特征,得出采用空心叶片开槽是较好的除湿措施。     

船舶汽轮机末级叶片改进设计

对于船舶汽轮机而言,末级叶片变工况特性对整个机组性能具有重要的影响.指出了某型船舶汽轮机末级叶片在低负荷工况时出现的根部负反动度以及脱流、回流问题;给出了叶型改进方案,通过强化叶型、合理控制叶片根部反动度等手段,降低低负荷工况下末级叶片根部的回流,提高叶片抗振强度,改善流动状况,提高机组性能.     

柴油机曲轴断裂原因新析

针对柴油机曲轴断裂的原因,提出了一种新见解--"油楔力"的作用是加速曲轴断裂的一个主要原因.指出"初始裂纹"是曲轴断裂的危险信号;交替变形产生的交变负荷是"油楔力"能量的来源;"油楔力"的作用使裂纹加速扩展,从而导致曲轴载荷截面尺寸不足而发生突然折断,使曲轴断裂发生在材料疲劳破坏之前.消除初始裂纹是曲轴安全运转的保证.     

船舶主汽轮机汽缸刚度分析

船舶设备的振动特性和破坏程度直接影响到船舶的安全,而主汽轮机汽缸的刚度和模态直接影响船舶的振动特性。文章利用相似理论对实际模型进行缩尺比,用AutoCAD软件去设计缩比模型的工装件样式,然后用Hypermesh软件建立缩比模型以及工装件的有限元模型,最后用Abaqus软件对汽缸模型和工装件两部分进行强度校核。将缩尺比模型转换到实际的模型中的模态和静刚度研究,进而确定动刚度,有助于更好地了解舰船主汽轮机的刚度和振动特性,并提高舰船的可靠性和安全性。     

基于H-L法的涡轮转子叶片可靠度分析

涡轮转子叶片工作环境恶劣,受力、受热严重。涡轮叶片一旦损坏,将对燃气轮机造成严重后果。通过对涡轮叶片进行弯矩、应力受力分析,应用随机可靠性理论推导出极限状态方程。根据叶片的有限元分析选取叶片应力最大的3个点作为危险点,应用H-L法求出这些点的可靠度。通过算例,验证该方法简单可靠,可以作为叶片可靠性分析的方法。     

汽轮给水泵组飞车故障解析

通过对某小型汽轮给水泵机组调速系统的仿真计算分析,发现该机组的飞车故障与调节系统的动态响应速度过慢有关,并提出了解决方案.     

主汽轮机凝汽装置真空偏低影响及原因分析

文章围绕某船2#主汽轮机凝汽装置在中高工况下真空比正常值低7%～12%,汽轮循环水泵转速相比正常值低70 r/min,海水出口温度与1#机组相比高5℃,主机功率严重不足,动力装置经济性降低这一故障现象,对其影响因素进行了全面分析,提出了解决方案。     

发电用汽轮机配汽方式改造与试验

双列调节级在低负荷工况下的汽流弯应力是叶片强度振动的重要因素之一。本文分析了汽流弯应力的影响因素以及不同配汽方式对汽流力的影响。为降低动叶的汽流力,提出对发电用汽轮机配汽方式的改造方案。在第4、第5组阀不变的情况下,对前3组调节汽阀进行了重新设计,得到了改造后的流量特性。为验证配汽方式的改造效果,对发电用汽轮机进行了不同负荷下的试验研究。试验结果表明,调节汽阀流量特性、喷嘴前压力等参数的试验值与计算结果一致性较好,说明计算方法是合理准确的。通过对汽轮机调速性能的试验研究,得到了改造前后调速性能的差异,结果表明配汽方式的改造不会对汽轮机调速控制系统带来明显影响,可满足设计要求。     

某船用风力发电机叶片降噪设计

为降低风力发电机叶片噪声,探索从形貌优化到降低风叶噪声的解决方案。根据薄壁结构高刚度形貌优化以提高某阶模态频率为优化目标的特点,通过对风叶结构模态分析,为形貌优化确定合适的目标模态。以风叶几何形状作为设计变量,体积作为约束函数,第一阶固有频率作为目标函数,对风叶结构进行了形貌优化。优化结果表明:改进后风叶第一阶固有频率值由42.3 Hz提高到57.6 Hz,提高了36.2%。在相同的激励下,优化得出的结构具有更多的振动衰减时间,从而达到减少振动以及噪音的目的。     

计及叶片载荷的双机对转式海流发电机系泊系统动力分析

本文设计了一种新型的双机对转式海流发电机并对其系泊系统与叶片载荷和直径关系进行模拟分析。首先将单机式海流发电机与已有研究进行对比验证其可靠性，然后在不改变系泊方式的前提下，设计出双机式结构，并通过分析机身位移和旋转比较两种系统的稳定性。为考虑叶片载荷对系泊系统影响，在Orcaflex中对不同精细程度的叶片进行建模，分别对比单一翼型/三翼型/九翼型的数值模拟结果。接着使用M-BEMT软件优化后的翼型参数，对比使用原始升阻力系数的三翼型发电机的模拟结果，同时将使用不同直径叶片的发电机系统进行对比，说明双机式发电机的稳定性更优，对海流发电机及其系泊系统的设计提供重要参考价值。     

2D-simulation of wet steam flow in a steam turbine with spontaneous condensation

Removal of condensates from wet steam flow in the last stages of steam turbines significantly promotes stage efficiency and prevents erosion of rotors. In this paper, homogeneous spontaneous condensation in transonic steam flow in the 2-D rotor-tip section of a stage turbine is investigated. Calculated results agree with experimental data reasonably well. On the basis of the above work, a 2-D numerical simulation of wet steam flow in adjacent root sections of a complex steam turbine stage was carried out. Computational results were analyzed and provide insights into effective removal of humidity.     

船用主汽轮机汽缸静刚度分析研究

针对船用主汽轮机低压缸静刚度的仿真研究考虑温度场和压力场等复杂环境研究较少的现象,为准确计算主汽轮机低压缸结构的静刚度,对考虑温度场、压力场作用的低压缸正车和倒车工况时的静刚度进行研究,并与仅考虑自身重力的设备静刚度进行对比分析.研究表明,温度场、压力场对加载部位结构的响应特性有很大影响,对低压缸整体结构也有一定程度的影响,为更加准确地模拟真实设备,在进行设备的静刚度分析时应该给予考虑.