汽輪機葉輪振動(dòng)分析論文
無(wú)論在學(xué)習或是工作中，大家都接觸過(guò)論文吧，通過(guò)論文寫(xiě)作可以培養我們獨立思考和創(chuàng )新的能力。一篇什么樣的論文才能稱(chēng)為優(yōu)秀論文呢？以下是小編精心整理的汽輪機葉輪振動(dòng)分析論文，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。
汽輪機是機組的重要組成有些，葉輪在高速的旋轉之下會(huì )發(fā)生振蕩，過(guò)大的振蕩會(huì )帶來(lái)大的噪音，也會(huì )影響葉輪和葉片的運用壽命。因此，對汽輪機的葉輪振蕩特性進(jìn)行剖析，不只能夠削減汽輪機在工作進(jìn)程中的損耗，對整個(gè)機組的安全安穩工作也具有非常重要的含義。汽輪機的葉輪在高速旋轉之下會(huì )發(fā)生離心力，加上流場(chǎng)不均勻，很簡(jiǎn)單使葉片的升力發(fā)生變化，葉輪受到影響而發(fā)生振蕩。在葉輪自身固有的頻率和激振力的頻率一樣或許成整數倍的情況下，就會(huì )發(fā)生共振景象，影響葉輪的正常工作。
1 葉輪核算模型
1.1 葉輪核算模型的樹(shù)立
這篇文章研討的葉輪核算模型的建模，挑選選用I-DEAS軟件進(jìn)行模型的樹(shù)立和功用核算。汽輪機的葉輪建模首要分為兩個(gè)有些，一個(gè)是輪盤(pán)模型的樹(shù)立，另一個(gè)是葉片模型的樹(shù)立。關(guān)于輪盤(pán)有些的模型制作，經(jīng)過(guò)旋轉指令即可建檔的制作出來(lái)。相比之下，葉片是呈曲面的，空間曲面比較復雜，所以葉片的建模選用的是三維實(shí)體掃描儀，合作運用建模軟件進(jìn)行模型的樹(shù)立。依據非均勻有理樣條函數B-rep進(jìn)行插值，將點(diǎn)陣進(jìn)行銜接然后構成一個(gè)曲面，然后將曲面在建模軟件I-DEAS中導入進(jìn)入縫合，完結縫合后的曲面能夠生成一個(gè)鴻溝為曲面的葉片實(shí)體。在這個(gè)實(shí)體基礎上輸入陣列指令，在經(jīng)過(guò)布爾運算終究生成一個(gè)汽輪機葉輪的模型。這篇文章研討剖析的汽輪機葉輪模型如圖1（a）所示：
1.2 模型的網(wǎng)格區分
這篇文章研討剖析的葉輪的輪盤(pán)和葉片鍛造材料為鋁合金，設定密度為2880kg·m-3，葉輪輪盤(pán)的彈性模量是67680N·mm-2。對模型進(jìn)行網(wǎng)格區分選用的軟件為I-DEAS軟件，設定節點(diǎn)的數量是7590，單元數是28317，在0至980Hz的范圍內對模型的模態(tài)頻率進(jìn)行核算，再對0至450Hz的范圍內對動(dòng)態(tài)頻率進(jìn)行核算，需要留意的是在進(jìn)舉動(dòng)頻的核算的進(jìn)程中，要對葉輪內孔和轉軸之間的過(guò)盈量加以充分的考慮。
2 葉輪的振型和固有頻率的剖析
為了能夠更加便利明晰的對葉輪的振型進(jìn)行剖析，咱們采取了剖析振蕩類(lèi)型的辦法。如下圖2所示：
圖 2 模型各階模態(tài)頻率和振型的聯(lián)系圖
咱們對上圖的成果進(jìn)行剖析，葉輪的振蕩的類(lèi)型能夠總結起來(lái)能夠分為五種類(lèi)型：第一種是以軸向A0為振蕩方向的振蕩類(lèi)型；第二種是以切向A0為振蕩方向的振蕩類(lèi)型；第三種是以改動(dòng)方法為主的振蕩類(lèi)型；第四種是以切向A1為主的振蕩類(lèi)型；第五種是傘形的振蕩類(lèi)型。葉輪在高速旋轉的進(jìn)程中會(huì )發(fā)生離心力，在各個(gè)期間轉速不一樣，各階的固有頻率也不相同，葉輪的轉速添加相應的其固有頻率也添加，固有頻率添加的起伏是和轉速成正比例聯(lián)系的。葉輪在不一樣轉速情況下各階的固有頻率參見(jiàn)下表1所示：
n/（r·min-1） 0 1.0×105 1.2×105 1.5×105
第一階 5520 5578 5603 5620
第二階 16053 16334 16421 16589
第三階 17650 17732 17891 17902
第四階 17910 18124 18156 18172
第五階 20985 21143 21329 21586
表 1 葉輪不一樣轉速下的固有頻率（單位Hz）
3 結論
這篇文章對葉輪振蕩的研討，經(jīng)過(guò)的有限元的辦法，對葉輪進(jìn)行建模和模型的網(wǎng)格區分，剖析其振型，對固有頻率進(jìn)行核算和檢查得出該葉片具有杰出的剛度，工作安全性和安穩性杰出。對于葉輪在共振時(shí)所帶來(lái)的一系列疑問(wèn)，能夠經(jīng)過(guò)改動(dòng)葉輪的構造，一起防止在葉輪共振頻率的范圍內發(fā)生激振頻率，可有用的處理共振疑問(wèn)。
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