透平膨脹機(jī)葉輪流熱固耦合數(shù)值模擬及分析.pdf

1、透平膨脹機(jī)是冶煉、石化和火電等重要行業(yè)必不可少的空分設(shè)備,并且伴隨著這些行業(yè)的集約化發(fā)展,透平膨脹機(jī)正朝著超大型化和低能耗化的方向發(fā)展,對(duì)我國(guó)在膨脹機(jī)設(shè)計(jì)制造、可靠性分析、故障診斷以及非線性動(dòng)力學(xué)等方面提出了更高的技術(shù)要求,其中葉輪流熱固耦合問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)透平膨脹機(jī)技術(shù)突破的綜合性難題,對(duì)該領(lǐng)域的深入研究將有效地提高我國(guó)大型透平膨脹機(jī)自主設(shè)計(jì)制造的能力。
　　本文以透平膨脹機(jī)穩(wěn)態(tài)工況為計(jì)算條件,采用數(shù)值模擬手段,從轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及零部件靜力

2、學(xué)性能和動(dòng)力學(xué)性能的角度對(duì)葉輪流熱固耦合問(wèn)題進(jìn)行研究。
　　首先利用計(jì)算流體力學(xué)方法對(duì)葉輪內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行分析,獲得流場(chǎng)狀態(tài)參數(shù)分布情況,為后續(xù)的耦合分析提供邊界條件和載荷。
　　其次根據(jù)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)實(shí)際工況條件,分析各場(chǎng)之間相互作用關(guān)系,提出穩(wěn)態(tài)工況下流熱固三場(chǎng)單向耦合計(jì)算方法,完成轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在耦合應(yīng)力下的強(qiáng)度分析,驗(yàn)證轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)滿足靜力學(xué)設(shè)計(jì)要求。
　　最后分析葉輪和轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)特性,結(jié)果表明兩者皆避開(kāi)共振區(qū)域,滿足動(dòng)力學(xué)設(shè)