發(fā)布時間：2020-04-15 14:23

【摘要】： 離心壓縮機(jī)作為冶金、建材、電力、石油、化工、環(huán)境工程等工業(yè)部門的重要設(shè)備,應(yīng)用非常廣泛,在國民經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域中都占有舉足輕重的地位,是我國大型裝備制造業(yè)的重點(diǎn)產(chǎn)品之一。閉式葉輪作為離心壓縮機(jī)的核心設(shè)備,其動力特性的優(yōu)劣直接影響到壓縮機(jī)能否平穩(wěn)安全地運(yùn)行。 理想的壓縮機(jī)閉式葉輪是具有諧調(diào)性的周期對稱結(jié)構(gòu),在空間上可以分解為幾何形狀與材料屬性都完全相同的扇區(qū)子結(jié)構(gòu),而實(shí)際運(yùn)行中的葉輪由于加工誤差、動平衡工藝、運(yùn)行磨損、工作介質(zhì)的附著與腐蝕等多種因素影響,扇區(qū)子結(jié)構(gòu)之間的幾何形狀或材料屬性會存在細(xì)微的差異,盡管在制造過程中力求盡量減小這種差異,但在實(shí)際問題中它是不可避免的。理論研究和試驗(yàn)結(jié)果都表明,失諧后的葉輪動力學(xué)特性較之諧調(diào)葉輪存在很大的不同,也往往更為復(fù)雜。失諧后的葉輪在受到外激勵作用后,振動能量可能會集中在部分區(qū)域內(nèi)無法傳播出去,使得局部動力響應(yīng)增大。雖然葉輪的失諧量一般不大,但其動力響應(yīng)卻通常會比相應(yīng)的諧調(diào)葉輪動力響應(yīng)大很多,即使不會立即引起結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度破壞,也可能會導(dǎo)致葉輪的全局或者局部疲勞失效,這已逐漸成為目前工程中旋轉(zhuǎn)機(jī)械事故的比較常見的一類問題。 本文系統(tǒng)地分析了壓縮機(jī)閉式葉輪中的振動現(xiàn)象,定義了針對閉式葉輪的葉片振動耦合強(qiáng)度計(jì)算公式。針對有限元方法特點(diǎn)和所研究的實(shí)際問題,從能量角度出發(fā)定義了失諧葉輪的模態(tài)局部化因子和響應(yīng)局部化因子。然后,以我國自行研發(fā)、生產(chǎn)的工業(yè)用離心壓縮機(jī)閉式葉輪為研究對象,通過適當(dāng)簡化,建立了規(guī)模適中的高精度有限元模型,使用循環(huán)對稱分析的方法計(jì)算了諧調(diào)葉輪的固有頻率和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。對諧調(diào)葉輪在葉片剛度和質(zhì)量方面分別產(chǎn)生整體失諧和局部失諧的情形進(jìn)行了研究,分別探討了不同程度失諧對葉輪模態(tài)局部化和振動響應(yīng)局部化的影響。另外還研究了葉輪流道存在晶粒黏著導(dǎo)致的局部失諧對葉輪動力特性的影響。最后,在總結(jié)全文工作的基礎(chǔ)上提出了開展后續(xù)研究的方向。
【圖文】：

勞破壞(hi沙cyclefatigue)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國空軍約有55%的A級發(fā)動機(jī)事故是由于周疲勞造成的。近年來，我國自行研制生產(chǎn)的壓縮機(jī)組也發(fā)生了數(shù)次因高周疲勞導(dǎo)致葉片斷裂迫使機(jī)組停機(jī)的重大事故，例如圖1.1和1.2中的離心壓縮機(jī)葉輪就是比較型的疲勞破壞。FigUre圖1.1離心壓縮機(jī)閉式葉輪破壞ThebladedamagesinsomeshroudedimPellerofaeentrifugaleomPressor

疲勞破壞(hi沙 cyclefatigue)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國空軍約有55%的A級發(fā)動機(jī)事故是由于高周疲勞造成的。近年來，我國自行研制生產(chǎn)的壓縮機(jī)組也發(fā)生了數(shù)次因高周疲勞導(dǎo)致的葉片斷裂迫使機(jī)組停機(jī)的重大事故，例如圖1.1和1.2中的離心壓縮機(jī)葉輪就是比較典型的疲勞破壞。FigUre圖1.1離心壓縮機(jī)閉式葉輪破壞 ThebladedamagesinsomeshroudedimPellerofaeentrifugaleomPressor圖1.2離心壓縮機(jī)半開式葉輪破壞 Figure1.2Thebladedamagesinsomehalf-oPenimPellerofaeentrifugalcomPressor
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TH452

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 何偉全;大型離心壓縮機(jī)葉輪的全壽命力學(xué)響應(yīng)分析[D];大連理工大學(xué);2010年

2 曹旭輝;自帶冠葉盤系統(tǒng)振動局部化問題研究[D];中南大學(xué);2012年

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本文編號：2628652