大型離心壓縮機葉輪疲勞分析.pdf

1、大型離心壓縮機是一種重要的工業(yè)裝備，科技含量高、開發(fā)難度大、應用廣泛，是國民經(jīng)濟發(fā)展所需的核心裝備之一。葉輪是離心壓縮機的核心部件，其可靠性對離心壓縮機性能的穩(wěn)定性有著重要的影響，研究葉輪的結(jié)構(gòu)完整性及其疲勞問題，有著重要的工程應用價值。
　　本文闡述了結(jié)構(gòu)完整性的基本概念以及葉輪結(jié)構(gòu)完整性的故障樹分析方法。探討了葉輪疲勞失效分析方法。
　　利用葉輪非定常整體模型CFD計算結(jié)果，求出葉輪葉片表面靜壓;基于ANSYS軟件模擬葉

2、輪的超速預加載過程，探討葉輪氣動靜壓對葉輪靜應力的影響，較為準確地預估葉輪工作中靜應力大小及其分布。闡述了葉輪共振特點，深入探討了葉輪尾流激振共振機理，并對尾流激振共振校核準則進行比較，利用SAFE圖校核葉輪共振，指出可能發(fā)生共振的葉輪模態(tài)。
　　通過對整體葉輪冬季工況的非定常CFD計算結(jié)果進行快速傅里葉變換(FFT)，研究葉輪氣動載荷的頻率、幅值、相位特性。發(fā)現(xiàn)葉輪在正常工況下氣動載荷的頻率主要為通過頻率，通過頻率載荷壓力主要集

3、中在葉輪入口處;通過頻率載荷的相位分布很復雜，葉片的不同位置普遍存在相位差，但相鄰葉片相位差相差為一定值，其大小與葉輪葉片個數(shù)以及前導葉個數(shù)有關(guān)。
　　闡述了葉輪動應力計算理論及其方法，對影響葉輪動應力的因素進行總結(jié)。通過對比葉輪尾流激振簡化載荷模型與完全載荷模型對計算結(jié)果的影響，研究了氣動載荷特性對葉輪動應力的影響。利用充分考慮相位差與載荷幅值分布的完全載荷模型和工程計算方法對葉輪進行動應力計算，得到葉輪的動應力大小及其分布。<