超超臨界汽輪機(jī)高壓轉(zhuǎn)子汽封流固耦合激振及轉(zhuǎn)子高溫強(qiáng)度若干問題研究.pdf

1、隨著高性能大容量旋轉(zhuǎn)機(jī)械在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用,工質(zhì)參數(shù)不斷提高,密度增大、流速提高、流體對(duì)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的作用力增強(qiáng),從而對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的動(dòng)力特性和安全特性產(chǎn)生影響。本文以數(shù)值模擬手段研究了高壓流體流經(jīng)密封—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)時(shí)對(duì)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的影響以及高溫部件高溫蠕變和高周疲勞特性。對(duì)比分析了國產(chǎn)1000MW超超臨界機(jī)組13級(jí)葉項(xiàng)密封、13級(jí)隔板密封以及高壓缸平衡活塞密封氣動(dòng)力對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性的影響;建立了實(shí)際氣體為工作介質(zhì)的密封一轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力特性數(shù)學(xué)模

2、型,分析了實(shí)際氣體性質(zhì)對(duì)動(dòng)特性的影響;此外,還針對(duì)國產(chǎn)660MW超超臨界機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子,分析了其在設(shè)計(jì)工況下高溫蠕變和高周疲勞強(qiáng)度特性。
　　 針對(duì)首臺(tái)國產(chǎn)1000MW超超臨界機(jī)組高壓轉(zhuǎn)子系統(tǒng)內(nèi)各級(jí)密封,在設(shè)計(jì)工況下,用本文編制的水蒸汽流動(dòng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了密封內(nèi)流體對(duì)轉(zhuǎn)子動(dòng)特性分析,并對(duì)比分析了13級(jí)葉頂密封、13級(jí)隔板密封以及高壓平衡活塞密封的氣動(dòng)力動(dòng)特性系數(shù)。詳細(xì)分析了熱力參數(shù)、密封結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)氣動(dòng)力動(dòng)特性系數(shù)的影響。
　　

3、 此外,本文還對(duì)復(fù)雜齒型結(jié)構(gòu)的密封—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)流固耦合動(dòng)力特性非線性特征及非線性問題處理方法嘗試提出一些求解的方法。分別針對(duì)密封齒腔和齒間隙流動(dòng),建立了非線性氣動(dòng)力模型,進(jìn)而對(duì)兩自由度Jeffcott單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)以及四自由度Jeffcott單盤轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分別進(jìn)行了系統(tǒng)的流固耦合非線性分析。其目的在于為研究復(fù)雜齒型結(jié)構(gòu)密封非線性流固耦合提供可行性技術(shù)。此外,針對(duì)實(shí)際氣體為工作介質(zhì)的密封一轉(zhuǎn)子系統(tǒng),應(yīng)用建立的非線性數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)特