整圈自鎖葉片具有加工裝配簡單、阻尼大、動應力水平低等特點,在大功率等級汽輪機低壓長葉片設計中得到廣泛應用。文章針對某汽輪機低壓次末級動葉片,采用有限元分析方法得到其在不同轉速、不同圍帶厚度情況下的動頻率特性,并繪制出整圈振動的坎貝爾圖,得到不同圍帶厚度對其共振頻率的影響規(guī)律。最后通過對不同圍帶厚度下的整圈實物葉片進行動頻率測試試驗,驗證有限元分析結果的準確性,并完成該葉片的調頻優(yōu)化工作。 

【文章來源】：東方汽輪機. 2020,(04)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

單只葉片三維模型

采用的網(wǎng)格類型為帶中間節(jié)點四面體網(wǎng)格。由于采用循環(huán)對稱的方法，網(wǎng)格模型為一個扇區(qū)，總網(wǎng)格數(shù)為59 177，其中葉片網(wǎng)格數(shù)為34 090，葉輪網(wǎng)格數(shù)為25 087，如圖2所示。為得到葉片與葉輪耦合振動頻率特性與轉速之間的關系，分別計算3種不同轉速（2 800 r/min、3 000 r/min及3 200 r/min）工況下的成圈頻率值，確定該葉片的“三重點”共振危險點；并為了研究圍帶厚度對其危險點共振頻率的影響規(guī)律，確定調頻優(yōu)化方案，分別對3種不同圍帶厚度的葉片進行了計算，得到不同圍帶厚度下的危險點共振頻率，并繪制出對應的坎貝爾圖。

針對3種不同圍帶厚度葉片模型，分別計算3種不同轉速（2 800 r/min、3 000 r/min及3 200 r/min）工況下的成圈頻率值，并繪制出對應的坎貝爾圖，如圖3所示。從圖3可以看出：圍帶厚度減薄，其一階9節(jié)徑和10節(jié)徑的成圈頻率值升高；原始圍帶厚度下一階9節(jié)徑的“三重點”共振轉速約為3 073 r/min，一階10節(jié)徑的“三重點”共振轉速約為2 800r/min；在圍帶整體加厚1 mm情況下，一階9節(jié)徑的“三重點”共振轉速約為3 020 r/min，一階10節(jié)徑的“三重點”共振轉速約為2 750 r/min；在圍帶斜面厚度減薄2.5 mm情況下，一階9節(jié)徑的“三重點”共振轉速約為3 154 r/min，一階10節(jié)徑的“三重點”共振轉速約為2 875 r/min。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于循環(huán)對稱邊界的整圈自鎖阻尼葉片頻率分析[J]. 李文福,單鵬,劉巖,程凱.  熱力透平. 2011(01)
[2]汽輪機阻尼圍帶長葉片振動特性研究[J]. 謝永慧,張荻.  中國電機工程學報. 2005(18)



本文編號：3356629