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基于分形接觸理論的拉桿轉子結合面熱阻特性研究

發(fā)布時間:2021-06-23 03:23
  拉桿轉子作為燃氣輪機的核心部件,其存在大量結合面,整體構架上是非連續(xù)的,這使得其動力學、熱力學分析較整體轉子更為復雜。本文基于分形接觸理論,運用理論分析和試驗研究的方法,對拉桿轉子的動力學及結合面接觸傳熱特性進行了研究。根據(jù)分形接觸理論,對拉桿轉子輪盤接觸面間的靜摩擦系數(shù)進行了數(shù)值仿真和試驗研究,研究具有不同粗糙度的車削加工金屬輪盤表面、在不同法向載荷作用下,其靜摩擦系數(shù)的變化規(guī)律。研究了系統(tǒng)臨界轉速隨拉桿預緊力、輪盤接觸面粗糙度、轉子溫度的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),當粗糙度一定時,臨界轉速隨拉桿預緊力的增加而上升;當拉桿預緊力一定時,臨界轉速隨粗糙度減小而上升;在相同粗糙度和拉桿預緊力作用下,轉子溫度升高,系統(tǒng)的臨界轉速將下降。以拉桿轉子輪盤結合面接觸熱阻為研究對象,建立了拉桿轉子輪盤結合面接觸熱阻分形模型。分析了輪盤結合面接觸熱阻隨拉桿預緊力、輪盤表面粗糙度及結合面溫度的變化規(guī)律。使用有限元軟件計算了不同工況下拉桿轉子的溫度場分布。設計搭建了試驗平臺,測量了拉桿轉子溫度場分布規(guī)律,校核了理論模型的適用性。研究發(fā)現(xiàn),結合面接觸傳熱系數(shù)隨著拉桿預緊力增大而增大;隨著輪盤表面粗糙度的增大而減小... 

【文章來源】:上海應用技術大學上海市

【文章頁數(shù)】:62 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

基于分形接觸理論的拉桿轉子結合面熱阻特性研究


燃氣輪機結構解剖模型

輪盤,結合面


轉子軸承系統(tǒng)的動力學問題非常重要。拉桿轉子與整體轉子的主要區(qū)別就是輪盤之間大量存在的接觸面,因此,輪盤表面之間的接觸模型就成為人們關注的重點。文獻[35]采用試驗和有限元方法,研究了輪盤表面間的接觸剛度問題;诮Y合面分形接觸理論[36],對不同機械加工方法,通過試驗手段獲得了接觸表面分形維數(shù)、分形粗糙度參數(shù)與接觸表面粗糙度之間的關系后,就可以得到接觸表面間的法向和切向接觸剛度[16],該方法更接近工程實際。1.2.2 輪盤結合面接觸傳熱研究概況在分布式拉桿轉子中,每兩塊輪盤直接相接觸的面稱為結合面,輪盤結合面如圖 1所示。因為結合面大量存在于拉桿轉子中,導致拉桿轉子的非連續(xù)性,進而導致了問題的復雜。其中一個問題就是結合面的存在導致兩塊輪盤之間接觸不充分,故而傳熱過程不像理想接觸狀態(tài)那樣簡單,包含接觸金屬間的熱傳導、間隙媒介熱傳導、間隙空間熱輻射這三種[37]。這些熱阻在拉桿預緊力、輪盤表面粗糙度等因素的影響下都將發(fā)生變化由此聯(lián)想到實際運行的燃氣輪機轉子,結合面接觸熱阻的變化將導致轉子受到的熱應力發(fā)生改變,從而影響整個拉桿轉子的運行工況[12]。因此,拉桿轉子結合面處熱阻特性的研究顯得尤為重要。

端面粗糙度,輪盤


削加工金屬輪盤表面、在不同法向載荷作用下,其靜摩擦系數(shù)的變化規(guī)律,驗證分形接觸理論模型的有效性。同時,為汽輪機周向拉桿轉子的設計、運行提供參考。2.2 輪盤接觸面分形參數(shù)根據(jù)分形接觸理論[36],粗糙表面輪廓函數(shù) z( x)的分形維數(shù) D 和分形粗糙度參數(shù) G可以通過輪廓函數(shù) 的結構函數(shù)求得。為了用試驗方法研究粗糙表面分形維數(shù)、粗糙度參數(shù)與粗糙度的關系,同時,也是為了研究粗糙接觸表面的摩擦特性,共設計、制作了 40 個拉桿轉子輪盤,每組 5 個,分為 8 組。設計要求輪盤接觸端面的粗糙度分別為:0.4、0.8、1.6、3.2、6.3、12.5、25、50,但是,在實際加工過程中,個別輪盤接觸端面的粗糙度與設計要求值存在較大差異,導致一組輪盤報廢,其余輪盤組的平均粗糙度分別為:0.34、0.92、1.61、5.31、10.34、28.41 和 52.45,共 7 組。根據(jù)分形接觸理論,分析計算分形維數(shù)、粗糙度參數(shù)時,以實際測量粗糙度值為準。輪盤外徑、內徑和厚度分別為 140、 80 和 37。輪盤材料為 45鋼,整體調質處理 HB220~250。輪盤端面粗糙度的測量,采用 New Form Talysurf 200mm型表面輪廓儀,如圖 2.1 所示。

【參考文獻】:
期刊論文
[1]燃氣輪機技術全球專利態(tài)勢分析[J]. 李婧,古翔,蔡靜,許海云,宋時立,肖國華.  世界科技研究與發(fā)展. 2017(06)
[2]H級重型燃氣輪機的最新發(fā)展概況[J]. 趙龍生,鐘史明,王肖祎.  燃氣輪機技術. 2017(03)
[3]考慮彈塑性變形的結合面靜摩擦系數(shù)分形模型[J]. 李小彭,王雪,運海萌,安鐮錘.  東北大學學報(自然科學版). 2016(05)
[4]重型燃氣輪機現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 蔣洪德,任靜,李雪英,譚勤學.  中國電機工程學報. 2014(29)
[5]拉桿轉子臨界轉速隨拉緊力變化規(guī)律試驗[J]. 何鵬,劉占生,黃飛淋,劉鎮(zhèn)星.  振動.測試與診斷. 2014(04)
[6]預緊飽和下盤式周向拉桿轉子-軸承系統(tǒng)動力學特性分析及實驗研究[J]. 盧明劍,耿海鵬,徐國徽,虞烈.  振動工程學報. 2014(01)
[7]金屬材料表面靜摩擦學特性的預測研究——實驗佐證[J]. 田紅亮,劉芙蓉,趙春華,方子帆,朱大林,陳保家,秦紅玲,張發(fā)軍.  振動與沖擊. 2014(01)
[8]電力市場環(huán)境下燃氣輪機調峰交易模式研究[J]. 王娟娟,呂泉,李衛(wèi)東,趙聞蕾.  電力自動化設備. 2014(01)
[9]軸承結合部動態(tài)參數(shù)識別與等效分析模型的研究[J]. 方兵,張雷,趙繼,曲興田.  西安交通大學學報. 2012(11)
[10]考慮接觸剛度的燃氣輪機拉桿轉子動力特性研究[J]. 李輝光,劉恒,虞烈.  振動與沖擊. 2012(07)

博士論文
[1]彈塑性接觸和溫度分布對拉桿轉子動力學特性的影響研究[D]. 何鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]精密數(shù)控機床及其典型結合面理論建模與實驗研究[D]. 方兵.吉林大學 2012
[3]機械結構固定結合部虛擬材料的動力學建模[D]. 田紅亮.華中科技大學 2011
[4]分形理論的若干應用[D]. 鄒明清.華中科技大學 2007

碩士論文
[1]分布式拉桿轉子動力學特性分析[D]. 何鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2009



本文編號:3244129

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