發(fā)布時間：2020-09-23 11:50

　　 葉輪是離心壓縮機高速轉(zhuǎn)子的核心部件,它的結(jié)構(gòu)、工作狀態(tài)和工作環(huán)境十分復(fù)雜。葉輪的可靠性直接影響到整個壓縮機組的正常運轉(zhuǎn),甚至影響到整個機組的安全,可以說葉輪的可靠性基本上代表了大型離心壓縮機的可靠性。隨著離心壓縮機向大型、高速、高壓比等方向發(fā)展,對葉輪的要求也越來越高,葉輪的可靠性問題是阻礙我國大型離心壓縮機發(fā)展的關(guān)鍵問題。因此,研究和分析葉輪的可靠性己經(jīng)成為迫切需要的問題。 本文首先基于ANSYS軟件對葉輪進(jìn)行受力分析以及數(shù)值模擬,從而為葉輪的優(yōu)化提出了合理的建議。利用ANSYS軟件對葉輪模型進(jìn)行了在正常加載和超速預(yù)過載兩種加載歷史情況下的力學(xué)計算分析,分析了葉輪在超速預(yù)過載下的Von Mises應(yīng)力和等效塑性應(yīng)變分布變化情況,并且與正常加載做了對比,較好的展現(xiàn)了超速預(yù)過載工藝的力學(xué)機理。通過計算發(fā)現(xiàn)無論是否有超速預(yù)加載歷史的葉輪,在正常工作狀態(tài)時的最大Von Mises應(yīng)力變化不大,但是過載后的等效塑性應(yīng)變遠(yuǎn)大于無過載,自增強的效果很明顯。 然后,討論了葉輪和主軸之間的裝配過盈量和葉輪及軸的彈性模量對裝配性能和可靠度的影響,得出了過盈量與葉輪靜強度可靠度和不滑移可靠度、彈性模量與葉輪靜強度可靠度和不滑移可靠度的關(guān)系曲線。研究表明,靜強度可靠度隨著過盈量的增加而減小,而不滑移可靠度隨著過盈量的增加而增大,也就是說,輪盤上的應(yīng)力和過盈裝配產(chǎn)生的摩擦扭矩隨著彈性模量的增加而增大。葉輪的彈性模量相對影響較大。在工程常用過盈量0.2mm和0.3mm時,彈性模量對靜強度的影響不明顯,在較大的工作扭矩時,不滑移可靠度隨著彈性模量的增加而增大,仍然是葉輪的彈性模量相對影響較大。在實際的工程中,可根據(jù)本身的需要來選取合適的裝配過盈量和彈性模量,在滿足兩種可靠度要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)實惠。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH452
【部分圖文】：

Figa)葉片根部發(fā)生人面積斷裂b)葉片跟部斷裂的放大圖圖1.22007年1月某國產(chǎn)離心J一仁縮機渦輪葉片發(fā)生斷裂事故，造成全線停產(chǎn)TurbinebladefraetureaeeidentofadomestiecentrifugaleomPressorhavemadetheProductionIinesusPendProductioncomPletelyinJanuary2007

大連理「大學(xué)碩士學(xué)位論文度都不是一個確定的值，而是由若干隨機變量組成的多元隨機函數(shù)(隨機變量)，他們都具有一定的分布規(guī)律，如圖2.1所示。材料強度翔…八s)八5，廿應(yīng)力才二f(，:。，:，一‘)r<st’匡\S-““”巡5，I’S.1絲令s.強度S二f(.s:.5砂二S一)方，S圖2.1應(yīng)力一強度綜合干涉模型 Fig.2.1Stress一 strengtheomPrehensiveinterferencemodel這種應(yīng)力和強度的分布情況，嚴(yán)格地說都或多或少的與時間因素有關(guān)，當(dāng)時間t二0時

考慮到計算規(guī)模，只在葉片的前緣與軸盤和蓋盤的倒角處(理論上可能發(fā)生最大應(yīng)力的區(qū)域)采用自適應(yīng)網(wǎng)格劃分。取初始網(wǎng)格尺寸為20~，網(wǎng)格尺寸比例變化范圍0.5一1，能量收斂于3%以內(nèi)停止迭代，如圖3.3所示。對網(wǎng)格改進(jìn)前后所得的 VonMises應(yīng)力云圖作了對比，如圖3.4所示。顯然，與自由劃分網(wǎng)格相比，通過自適應(yīng)網(wǎng)格劃分，我們可以得到細(xì)化的、高質(zhì)量的網(wǎng)格，為提高有限元計算的精度提供了良好的保障。鬢鬢纂鬢鬢纓纓豁篡篡a)葉輪葉片與蓋盤倒角處b)葉輪葉片與軸盤倒角處圖3.3葉輪白適應(yīng)劃分的網(wǎng)格Fig‘ 3.3lillPellerofadaPtiVemeshing

【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 范蘇月;氣動設(shè)計對壓氣機葉輪可靠性影響的研究[D];大連理工大學(xué);2010年

本文編號：2825289