葉片振動(dòng)

腐蝕系數(shù)，KZ為表面系數(shù)，Kd為尺寸系數(shù)，這些是對耐振強(qiáng)度的修正系數(shù);K3為有效應(yīng)力集中系數(shù)，K.為通道系數(shù)，K。為流場不均勻系數(shù)，K，為成組形響系數(shù)，這些是對蒸汽彎應(yīng)力的修正系數(shù)。100200即0月傭日閱日加700翻〕200100。節(jié)雜振動(dòng)而難以分開，按其各種振型固有振動(dòng)頻率從低到離依次排列稱為一階、二階、三階、……振型。對整圈連接葉片組也與葉輪振動(dòng)一樣，存在一系列不同節(jié)徑數(shù)m的振型，全周共有Zm只葉片不參與振動(dòng)，其余葉片在節(jié)徑兩側(cè)振動(dòng)，相位相反。其頻譜和振型比其他型式葉片組的復(fù)雜。葉片和葉片組的振型很多，在設(shè)計(jì)時(shí)不必對所有的振型加以校核。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，只有A。、B。、zA。、A、型是危險(xiǎn)的，一般情況下，都必須調(diào)開共振，只有當(dāng)葉片的蒸汽彎應(yīng)力較小時(shí)才允許在共振下運(yùn)行。本文研究的吸氣方法從新的角度來改善葉頂間隙的氣流特性,較反旋流技術(shù)有較大的優(yōu)勢。靜級(jí)率和動(dòng)頗率分別指葉片在靜止和運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的固有振動(dòng)頻率。

葉片是葉輪機(jī)械的關(guān)鍵零部件,其工作環(huán)境惡劣,同時(shí)受高離心力、穩(wěn)定氣流力和交變氣流激振力的作用,是故障多發(fā)件。葉片失效原因主要有機(jī)械損傷、高溫?fù)p傷、高溫暴露、蠕變失效、疲勞失效和腐蝕。其中疲勞失效是重要的一個(gè)原因,它往往導(dǎo)致葉片斷裂。研究葉片的減振方法有較大的工程意義。目前已有一些較成熟的減振技術(shù),如干摩擦阻尼和蜂窩密封減振,前者通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到減振的目的，后者則能加劇氣流擾動(dòng),提高氣流的能量耗散,減小氣流激振。這些方法雖有明顯的減振作用,但效果有限,且其結(jié)構(gòu)固定,無法實(shí)現(xiàn)參數(shù)的調(diào)整。另外,有學(xué)者研究應(yīng)用反旋流措施來提高轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性，通過向密封間隙噴入逆向氣流來減小密封間隙內(nèi)的旋流。反旋流只有在合適的流速和流量下才能起到抑振的作用,否則就會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)失穩(wěn),且反旋流結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算困難,因此其工程應(yīng)用并不多。在總結(jié)前人對葉片固有特性和振動(dòng)響應(yīng)分析方法的基礎(chǔ)上,采用解析法和有限元方法相結(jié)合,準(zhǔn)確預(yù)估和分析葉片固有特性,采用CFD應(yīng)用軟件FLUENT對葉片進(jìn)行三維流場的模擬,在此基礎(chǔ)上對葉片進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)分析。本文研究的吸氣方法從新的角度來改善葉頂間隙的氣流特性,較反旋流技術(shù)有較大的優(yōu)勢。

非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片振動(dòng)測量技術(shù)是采用葉端定時(shí)測量的方法對葉片振動(dòng)進(jìn)行測量。將兩個(gè)或多個(gè)葉端定時(shí)傳感器沿徑向安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)械相對靜止的殼體上，利用傳感器感受在它前面通過的旋轉(zhuǎn)葉片所產(chǎn)生的脈沖信號(hào)。如果葉片不發(fā)生振動(dòng)，可根據(jù)每個(gè)葉片在轉(zhuǎn)子上的角度和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算出葉片到達(dá)傳感器的時(shí)間。但實(shí)際上葉片是振動(dòng)的，所以葉片的端部相對于轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)?huì)向前或向后偏移，使得到達(dá)傳感器的實(shí)際時(shí)間與假設(shè)葉片不振動(dòng)時(shí)到達(dá)傳感器的時(shí)間不相等，即脈沖到達(dá)時(shí)間發(fā)生改變，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間差Δt，對該信號(hào)序列{Δt}進(jìn)行分析處理，即可得到葉片振動(dòng)信息。因此，工件之后必須重新測量，而且十分費(fèi)時(shí)，夾緊系統(tǒng)就可以起到幫助。