某型航空发动机涡轮盘低循环疲劳寿命分析 被引量：14

1

作者 杨兴宇 阎晓军 +1 位作者 赵福星 董立伟 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期229-233,共5页

确定发动机零部件的最大应力应变循环是进行零部件寿命研究的重要内容之一。弹塑性有限元分析常用于计算最大应力应变循环 ,但是由于各种载荷、约束等条件考虑不全面 ,得到的应力应变循环往往偏大。同时 ,某些零部件的瞬态温度场是决定... 确定发动机零部件的最大应力应变循环是进行零部件寿命研究的重要内容之一。弹塑性有限元分析常用于计算最大应力应变循环 ,但是由于各种载荷、约束等条件考虑不全面 ,得到的应力应变循环往往偏大。同时 ,某些零部件的瞬态温度场是决定其疲劳强度和使用寿命的重要因素 ,而获得准确的瞬态温度场是非常困难的。文中对某型发动机的高压涡轮盘进行疲劳试验条件下弹塑性有限元分析 ,对一台涡轮盘的残余应力进行测试 ,利用稳态温度场计算涡轮盘危险点最大应力应变循环 ,并根据弹塑性有限元分析和通过残余应力测试得到的最大应力应变循环进行低循环疲劳寿命预测。研究结果表明 ,弹塑性有限元分析法预测的寿命偏低 。 展开更多

关键词 涡轮盘 弹塑性有限元分析 残余应力 最大应力应变循环 低循环疲劳寿命 寿命预测

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烟气轮机涡轮盘和叶片用WASPALOY合金研究 被引量：18

2

作者 董建新 丁利生 王振德 《中国材料科技与设备》 2006年第2期68-73,共6页

对烟气轮机涡轮盘和叶片用WASPALOY合金从合金成分特点、相析出规律、冶炼、加工和力学性能等方面进行了综述和讨论，重点介绍了该合金针对烟气轮机使用环境的合金设计特点及析出相特征，为烟气轮机用涡轮盘和叶片材料的发展给出研究方向。

关键词 烟气轮机 涡轮盘 叶片 WASPALOY合金

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燃气涡轮发动机压气机轮盘拓扑优化设计方法 被引量：8

3

作者 林旭斌 黄生勤 洪杰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期830-837,共8页

为填补国内发动机设计体系初始阶段的不足,基于渐进结构法建立了一套适用于燃气发动机压气机转子轮盘的拓扑优化设计方法,充分考虑工程需求,对优化过程中可能出现的主结构断裂、封闭环腔结构问题,以及优化过程不可逆的缺陷,分别提出了... 为填补国内发动机设计体系初始阶段的不足,基于渐进结构法建立了一套适用于燃气发动机压气机转子轮盘的拓扑优化设计方法,充分考虑工程需求,对优化过程中可能出现的主结构断裂、封闭环腔结构问题,以及优化过程不可逆的缺陷,分别提出了限定全局与优化子步中可优化域、人为控制优化进程等应对措施。以轮缘径向位移协调为目标的算例表明,该方法有效提高了轮盘处内流道的保形效果,具有流程可行性与结果有效性,从而具备良好的工程实用性。 展开更多

关键词 燃气涡轮发动机 压气机轮盘 结构设计 渐进结构法 拓扑优化

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燃气轮机用IN718高温合金改锻工艺 被引量：3

4

作者 刘洋 孙朝远 +3 位作者 肖石 谢静 廖佳 刘德建 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期11-19,共9页

为了探索IN718高温合金大型燃气轮机轮盘锻件的制造工艺及质量控制要点,采用VIM+VAR制备的Φ450 mm大规格IN718高温合金近铸锭,进行了不同变形温度、改锻火次及包套方式等热变形参数的改锻并制成锻件,经固溶+时效热处理后通过水浸法超... 为了探索IN718高温合金大型燃气轮机轮盘锻件的制造工艺及质量控制要点,采用VIM+VAR制备的Φ450 mm大规格IN718高温合金近铸锭,进行了不同变形温度、改锻火次及包套方式等热变形参数的改锻并制成锻件,经固溶+时效热处理后通过水浸法超声波检测、光学金相检验及室温拉伸试验等方法对锻件进行研究。试验结果表明:对于超大规格的IN718高温合金近铸锭材料,通过在1080~1010℃加热进行反复镦拔,可明显改善锻件上、下端面的变形量,降低超声波检测时的噪声水平,获得等轴细晶组织并消除δ相的方向性,锻件的综合力学性能最优;镦拔中应注意减少坯料与平砧的传热,避免出现少数未再结晶的、顺着变形方向被拉长的扁长晶粒。 展开更多

关键词 IN718高温合金 近铸锭 热变形参数 镦拔 燃气轮机轮盘

原文传递

燃气轮机透平盘腔流动换热及轮盘热固耦合特性数值研究

5

作者 王培宇 张鑫磊 +3 位作者 张荻 苏鹏飞 谢永慧 孔祥林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1460-1467,I0017,共9页

针对燃气轮机安全运行问题,为保证盘腔良好冷却效果以及轮盘强度可靠性,该文对盘腔流动换热以及轮盘热固耦合特性进行数值研究。建立三级轮盘盘腔分析模型,对比转速及流量对盘腔流动换热特性的影响。基于流动换热结果分析轮盘应力及变... 针对燃气轮机安全运行问题,为保证盘腔良好冷却效果以及轮盘强度可靠性,该文对盘腔流动换热以及轮盘热固耦合特性进行数值研究。建立三级轮盘盘腔分析模型,对比转速及流量对盘腔流动换热特性的影响。基于流动换热结果分析轮盘应力及变形特性。结果表明:当转速增大时,各腔室内压力损失降低,换热面努塞尔数(Nu)呈现下降趋势,最多降低约66.1%;而当流量增大时,各腔室内压力损失升高,部分换热面Nu呈现上升趋势,最多升高约198%。在多种载荷综合作用下,轮盘最大等效应力为996.06 MPa,最大径向变形为2.62 mm。结果可为保证燃气轮机轮盘安全性提供一定技术支撑及数据参考。 展开更多

关键词 燃气轮机 轮盘盘腔 流动换热 热固耦合

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烟气轮机轮盘冷却蒸汽脉冲操作实践

6

作者 温传忠 李彦龙 国鹏辉 《炼油技术与工程》 CAS 2024年第1期5-9,共5页

为在线解决烟气轮机(烟机)结垢带来的装置长周期安全运行的问题,尝试对烟机轮盘冷却蒸汽实施脉冲操作。通过调整烟机轮盘冷却蒸汽流量,脉冲式改变轮盘温度,利用催化剂垢层与轮盘金属膨胀系数差异,垢层变化相对滞后且变化率较小,将垢层... 为在线解决烟气轮机(烟机)结垢带来的装置长周期安全运行的问题,尝试对烟机轮盘冷却蒸汽实施脉冲操作。通过调整烟机轮盘冷却蒸汽流量,脉冲式改变轮盘温度,利用催化剂垢层与轮盘金属膨胀系数差异,垢层变化相对滞后且变化率较小,将垢层从轮盘分层、脱落、吹除。通过控制轮盘温度脉冲变化过程,可最大限度降低操作对转子组件平稳运转的影响。脉冲操作过程兼顾过程平稳和除垢效果,以轮盘冷却蒸汽流量每5 min提升50 kg/h的速率,将蒸汽由正常用量800 kg/h缓慢提至1500 kg/h,再以相同速率降至正常用量。过程中,烟机轮盘温度由320℃降至290℃再恢复至320℃。脉冲操作结束后1~2周内,烟机轴振动逐渐下降到较低水平,并在后续3个月内未出现明显变化。实现了在线改善烟机转子动平衡、降低振动、机组与装置同步运转率100%的目标。 展开更多

关键词 烟气轮机 轮盘 冷却蒸汽 脉冲 结垢 蒸汽品质 振动 轴承箱

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燃气轮机透平转静盘腔内流动与传热研究进展

7

作者 刘钊 王敏 丰镇平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期3137-3154,I0017,共19页

转静系盘腔是燃气轮机二次空气系统中的重要组成部分,盘腔内流动和传热特性对整机安全稳定运行十分重要。随着燃气透平进口温度的不断提升,对透平冷却设计的要求不断提高,透平盘腔流动换热特性研究也越来越受关注。研究人员从流动与换... 转静系盘腔是燃气轮机二次空气系统中的重要组成部分,盘腔内流动和传热特性对整机安全稳定运行十分重要。随着燃气透平进口温度的不断提升,对透平冷却设计的要求不断提高,透平盘腔流动换热特性研究也越来越受关注。研究人员从流动与换热两个方面对转静系盘腔进行实验测量和数值模拟研究,形成相对比较成熟的研究体系。总结近年来燃气透平转静盘腔流动传热及冷却的相关研究进展,根据结构的不同分别对中心进气和预旋进气转静系盘腔及转静系盘腔的轮缘密封进行介绍,分析3种不同盘腔结构内部流动型态,介绍了预旋系统结构和轮缘密封结构对盘腔内流动传热特性影响的相关实验与数值研究现状。最后,基于当前研究热点和发展趋势,总结并展望了转静系盘腔未来研究的发展方向。 展开更多

关键词 燃气轮机 转静盘腔 流动与换热

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空气系统转静腔室轴向力计算与试验研究

8

作者 明玉周 侯启炀 贾兴运 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第23期9933-9938,共6页

燃气轮机转子的轴向推力是燃机总体设计的重要指标之一。燃机转子轴向推力必须保持在一个合适的载荷范围内,即作用在轴承上的轴向推力大小合适且不换向。因此,对空气系统转静腔室轴向力展开计算与试验研究,开展空气密封系统流体网络计算... 燃气轮机转子的轴向推力是燃机总体设计的重要指标之一。燃机转子轴向推力必须保持在一个合适的载荷范围内,即作用在轴承上的轴向推力大小合适且不换向。因此,对空气系统转静腔室轴向力展开计算与试验研究,开展空气密封系统流体网络计算,揭示转-静盘腔气体轴向力产生机理,将转-静盘腔气动推力与转子支承系统解耦,提出一种转-静盘腔气动轴向推力的直接动态测试方法,搭建了转-静盘腔轴向力机理试验台,开展不同压差与不同转速下的转-静盘腔轴向力测试,并利用理论计算与仿真计算对试验结果进行验证,结果表明轴向力直接测试方法准确、可靠。以上研究结果对揭示燃气轮机转-静盘腔轴向力产生机理,明确影响燃机高压转子轴向力大小与方向的关键因素具有重要意义。 展开更多

关键词 燃气轮机 轴向力 空气系统 转-静盘腔 密封

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直径2000mm超大型高温合金涡轮盘的制造工艺研究 被引量：3

9

作者 马天军 金鑫 +2 位作者 赵玉才 赵雅婷 李殿国 《上海金属》 CAS 2009年第5期42-48,共7页

通过大型高温合金钢锭电渣重熔工艺的研究，成功试制出了国内最大高温合金钢锭——GH2674合金φ900mm的钢锭；开发了新的涡轮盘分区变形的锻造工艺，利用4000t快锻机成功试制出了φ1840-φ2118mm的超大型高温合金涡轮盘。采用分区锻造... 通过大型高温合金钢锭电渣重熔工艺的研究，成功试制出了国内最大高温合金钢锭——GH2674合金φ900mm的钢锭；开发了新的涡轮盘分区变形的锻造工艺，利用4000t快锻机成功试制出了φ1840-φ2118mm的超大型高温合金涡轮盘。采用分区锻造新工艺生产的超大型GH2674舍金涡轮盘，组织与性能全部满足技术标准要求，其晶粒组织比传统模锻的大型涡轮盘晶粒组织更加细小，而且不同部位的晶粒组织比较均匀。 展开更多

关键词 GH2674高温合金 燃气轮机涡轮盘 电渣重熔 分区锻造

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燃气轮机叶轮与导叶轮之间空腔中流体速度场的研究 被引量：1

10

作者 赵亚滨 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期690-694,共5页

本文介绍燃气透平第一级叶轮前国盘空腔中的流体流动状态的研究，用可视化方法观察和分析主流气进入空腔的临界工况．采用粒子成像技术（ＰＩＶ）测量园盘空腔内的速度场，分析了密封气流量大小对不同位置流场的影响．将其结果与ＦＬＵ... 本文介绍燃气透平第一级叶轮前国盘空腔中的流体流动状态的研究，用可视化方法观察和分析主流气进入空腔的临界工况．采用粒子成像技术（ＰＩＶ）测量园盘空腔内的速度场，分析了密封气流量大小对不同位置流场的影响．将其结果与ＦＬＵＥＮＴ，ＣＦＤ软件的计算值相比较． 展开更多

关键词 燃气透平 叶轮空腔 速度场 流体速度 实验

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水下小型特种燃气轮机轮盘热-流耦合仿真分析 被引量：2

11

作者 肖炎彬 史小锋 +3 位作者 伊寅 封启玺 伊进宝 赵海涛 《水下无人系统学报》 北大核心 2019年第2期206-211,共6页

文中针对水下小型特种燃气轮机高温高速来流、涡轮盘高转速的情况下,流体域使用剪切压力传输(SST) k-ω湍流模型,固体域采用共轭传热的方法对轮盘及其流道温度场进行仿真,并将得到的温度场加载到强度分析中,对最恶劣工况下轮盘所受热应... 文中针对水下小型特种燃气轮机高温高速来流、涡轮盘高转速的情况下,流体域使用剪切压力传输(SST) k-ω湍流模型,固体域采用共轭传热的方法对轮盘及其流道温度场进行仿真,并将得到的温度场加载到强度分析中,对最恶劣工况下轮盘所受热应力、变形量进行仿真计算。计算结果表明:在采用3喷嘴数时涡轮盘温度达到极值,且反向排气可有效降低涡轮盘表面温度,但其做功能力将被限制。在不采取任何冷却措施的情况下,轮盘最高温度已超出材料最大耐受温度,在轮盘最高温度极值区域有较大的伸长率,且轮盘在高温高转速下最大应力值已超出材料的许用应力。应在涡轮盘温度较高的区域对轮盘采取一定的冷却措施。文中所做研究可为燃气轮机安全设计提供参考。 展开更多

关键词 水下涡轮发动机 轮盘 热-流耦合 温度场

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燃气轮机转子轮盘优化设计平台的开发 被引量：2

12

作者 李薇 汤禹成 周雄辉 《燃气轮机技术》 2013年第1期27-32,58,共7页

研究开发了基于CAD/CAE/MDO系统集成的燃气轮机转子轮盘优化设计平台,通过构建燃气轮机转子轮盘截面轮廓曲线参数化模型,并以关键几何参数为设计变量,径向位移差值及重量最小为优化目标,驱动平台组件自动进行轮盘结构CAE分析和迭代寻优... 研究开发了基于CAD/CAE/MDO系统集成的燃气轮机转子轮盘优化设计平台,通过构建燃气轮机转子轮盘截面轮廓曲线参数化模型,并以关键几何参数为设计变量,径向位移差值及重量最小为优化目标,驱动平台组件自动进行轮盘结构CAE分析和迭代寻优,获取到了影响轮盘性能与结构轻量化的关键设计因素,实现了燃气轮机转子轮盘的自动优化设计。 展开更多

关键词 CAD CAE MDO 系统集成 优化设计 燃气轮机转子轮盘

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10MW氦气轮机涡轮轮盘强度的计算方法

13

作者 徐军 白相林 +1 位作者 张锐岩 刘晗 《热能动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期255-258,共4页

以往对涡轮盘进行强度分析都是采用“等厚圆环法”理论进行计算,这样的简化由于没有考虑榫头和榫槽凸块的刚性对传力的影响,因此得到的盘缘部分的应力有时可能误差较大,对轮盘偏心孔和榫齿根部的应力集中都无法进行分析。现在可以通过Pr... 以往对涡轮盘进行强度分析都是采用“等厚圆环法”理论进行计算,这样的简化由于没有考虑榫头和榫槽凸块的刚性对传力的影响,因此得到的盘缘部分的应力有时可能误差较大,对轮盘偏心孔和榫齿根部的应力集中都无法进行分析。现在可以通过Pro/E对涡轮盘这样复杂的结构进行实体建模,运用ANSYS进行有限元分析计算,就能获得较精确的应力分析结果。本文采用上述两种方法,针对某型机的某一级涡轮盘连同若干级叶片一起进行计算分析,验证了“等厚圆环法”理论可以从宏观上反映轮盘的受力状态,同时也证明了有限元法各项参数的选择是正确的,为同类型的其它结构进行强度分析提供了技术参考。 展开更多

关键词 氦气轮机 涡轮盘 强度分析 接触应力

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烟气轮机动叶轮盘冷却共轭传热数值分析

14

作者 石海 王晓放 +2 位作者 徐胜利 于洋 刘强 《燃气轮机技术》 2013年第3期38-43,共6页

使用CFD方法,对带有蒸汽冷却的某烟气轮机动叶轮盘进行热-固耦合数值分析。轮盘温升与其周边流场与温度场的耦合计算采用CFX的共轭传热方法,忽略热辐射影响,将流体域与固体域内的传输方程进行耦合求解,通过能量方程平衡流体和固体界面... 使用CFD方法,对带有蒸汽冷却的某烟气轮机动叶轮盘进行热-固耦合数值分析。轮盘温升与其周边流场与温度场的耦合计算采用CFX的共轭传热方法,忽略热辐射影响,将流体域与固体域内的传输方程进行耦合求解,通过能量方程平衡流体和固体界面上热流,实现了流场与温度场的耦合数值分析。计算结果揭示了烟气轮机轮盘处复杂流动中烟气、冷却蒸汽对轮盘气动加热特征,并给出了冷却蒸汽对动叶轮盘温度场分布的影响规律。 展开更多

关键词 烟气轮机 动叶轮盘 热固耦合传热 数值分析

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盘式拉杆转子非连续摩擦接触界面功能失效机理研究 被引量：5

15

作者 何红 徐自力 +1 位作者 王存俊 仲继泽 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期130-138,共9页

盘式拉杆转子的轮盘间采用非连续界面连接,当界面由于大载荷作用或者拉杆松弛发生滑移或脱开时,会导致转子无法正常工作,甚至发生严重事故。为此,采用三维接触有限元法,计算了不同预紧力下复杂载荷作用时拉杆转子非连续界面的接触状态... 盘式拉杆转子的轮盘间采用非连续界面连接,当界面由于大载荷作用或者拉杆松弛发生滑移或脱开时,会导致转子无法正常工作,甚至发生严重事故。为此,采用三维接触有限元法,计算了不同预紧力下复杂载荷作用时拉杆转子非连续界面的接触状态、应力和变形,分析了拉杆转子非连续界面的功能失效模式、极限承载能力及预紧力对失效临界点的影响。结果表明:在预紧力确定的情况下,非连续轮盘接触界面承受扭矩、剪力、弯矩等载荷的能力存在临界值,超过载荷临界值则界面发生功能失效,且对应不同的失效模式,分别为周向滑移、侧向滑移、顶端张口型失效模式;轮盘在承受大扭矩作用时,接触界面存在"扭转屈服"现象,即扭转角骤增,刚度骤降,转子结构抵抗变形能力骤降,无法继续传递扭矩,界面发生承载失效;弯矩、剪力载荷的作用会显著降低非连续轮盘承扭的极限能力。 展开更多

关键词 重型燃气轮机 盘式拉杆转子 非连续界面 功能失效

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烟机用GH738合金Φ1250mm盘件的研制 被引量：2

16

作者 曹秀丽 《上海金属》 CAS 北大核心 2012年第6期37-39,共3页

随着炼油业的发展,炼油厂烟气轮机向着大型化高功率化方向发展,大规格烟气轮机涡轮盘的需求越来越多。宝钢特钢通过新工艺设计,首次试生产出直径为1 250 mm的GH738合金大规格盘件,并对盘件的组织和性能进行了考核,确认各项性能达到进口... 随着炼油业的发展,炼油厂烟气轮机向着大型化高功率化方向发展,大规格烟气轮机涡轮盘的需求越来越多。宝钢特钢通过新工艺设计,首次试生产出直径为1 250 mm的GH738合金大规格盘件,并对盘件的组织和性能进行了考核,确认各项性能达到进口盘件的实物水平,打破了此类大盘件合金只能依靠国外进口的格局。 展开更多

关键词 烟机GH738合金中φ 250mm 盘件

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浅析燃气电站机组回装的施工方法

17

作者 路峦琦 《化工设计通讯》 CAS 2017年第10期169-169,共1页

如今,能源已经成为未来我国可持续发展战略中的一部分。因此主要对某燃气电站中的施工经验和方法进行解析,并且对机组回装程序、机组风道清洁的施工方案和吊装做了充分的研究,并就机组会装完毕后、投产之前开展的性能测试工作和电气施... 如今,能源已经成为未来我国可持续发展战略中的一部分。因此主要对某燃气电站中的施工经验和方法进行解析,并且对机组回装程序、机组风道清洁的施工方案和吊装做了充分的研究,并就机组会装完毕后、投产之前开展的性能测试工作和电气施工过程中的注意事项进行的说明。 展开更多

关键词 燃气电站 顶丝 机组回装 滑油置换 燃机调试 稳盘 性能测试

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