超超臨界汽輪機高壓轉子汽封流固耦合激振及轉子高溫強度若干問題研究.pdf

1、隨著高性能大容量旋轉機械在工業(yè)中的廣泛應用,工質參數(shù)不斷提高,密度增大、流速提高、流體對旋轉轉子的作用力增強,從而對旋轉機械的動力特性和安全特性產生影響。本文以數(shù)值模擬手段研究了高壓流體流經密封—轉子系統(tǒng)時對旋轉轉子運轉的影響以及高溫部件高溫蠕變和高周疲勞特性。對比分析了國產1000MW超超臨界機組13級葉項密封、13級隔板密封以及高壓缸平衡活塞密封氣動力對轉子動力特性的影響;建立了實際氣體為工作介質的密封一轉子系統(tǒng)非線性動力特性數(shù)學模

2、型,分析了實際氣體性質對動特性的影響;此外,還針對國產660MW超超臨界機組高壓轉子,分析了其在設計工況下高溫蠕變和高周疲勞強度特性。
　　 針對首臺國產1000MW超超臨界機組高壓轉子系統(tǒng)內各級密封,在設計工況下,用本文編制的水蒸汽流動數(shù)學模型進行了密封內流體對轉子動特性分析,并對比分析了13級葉頂密封、13級隔板密封以及高壓平衡活塞密封的氣動力動特性系數(shù)。詳細分析了熱力參數(shù)、密封結構參數(shù)對氣動力動特性系數(shù)的影響。
　　

3、 此外,本文還對復雜齒型結構的密封—轉子系統(tǒng)流固耦合動力特性非線性特征及非線性問題處理方法嘗試提出一些求解的方法。分別針對密封齒腔和齒間隙流動,建立了非線性氣動力模型,進而對兩自由度Jeffcott單盤轉子系統(tǒng)以及四自由度Jeffcott單盤轉子系統(tǒng)分別進行了系統(tǒng)的流固耦合非線性分析。其目的在于為研究復雜齒型結構密封非線性流固耦合提供可行性技術。此外,針對實際氣體為工作介質的密封一轉子系統(tǒng),應用建立的非線性數(shù)學模型進行了轉子系統(tǒng)的動特