本文關(guān)鍵詞：大型汽輪發(fā)電機組套裝轉(zhuǎn)子等效剛度研究

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,在能源和環(huán)境雙重約束條件下,近年我國核能發(fā)電得到了大力發(fā)展。由于核電機組的蒸汽溫度和壓力相對較低,隨著核電機組單機容量的提高,需要大幅提升機組的通流能力,機組的體積不斷增大。因此,核電機組轉(zhuǎn)子(特別是低壓轉(zhuǎn)子)會設(shè)計的很大,如某百萬等級核電機組單低壓轉(zhuǎn)子重量就達到200多噸,不考慮葉片的最大徑向直徑將近3米。目前世界上還無鍛造直徑如此大的轉(zhuǎn)子的整鍛技術(shù),因此通常采用套裝轉(zhuǎn)子或焊接轉(zhuǎn)子。我國在焊接轉(zhuǎn)子的設(shè)計及制造方面比較成熟。對于套裝轉(zhuǎn)子,在進行轉(zhuǎn)子動力學性能分析時,套裝葉輪對主軸彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的影響尚無明確定論。本文基于有限元法建立了套裝葉輪轉(zhuǎn)子等效剛度的計算方法,研究了某核電機組低壓套裝轉(zhuǎn)子在設(shè)計過盈量下套裝轉(zhuǎn)子的應(yīng)力和等效剛度,并研究了不同過盈量和轉(zhuǎn)速對葉輪緊力和等效剛度的影響。同時也建立了套裝轉(zhuǎn)子的動力學模型,研究了該核電機組軸系各轉(zhuǎn)速靜撓度、剛性臨界轉(zhuǎn)速、阻尼臨界轉(zhuǎn)速、各軸承軸頸在不同平衡量下的振動響應(yīng)峰峰值、軸系穩(wěn)定性及扭振頻率。研究結(jié)果表明:1)不同套裝葉輪和過盈量對主軸剛度的加強效果不一樣;2)相對過盈量從0.5‰到2.5‰對等效剛度的增強作用比較顯著;3)隨著轉(zhuǎn)速的升高,輪盤對輪轂的離心拉應(yīng)力也相應(yīng)增強,削弱了過盈量對剛度的增強作用,且拉應(yīng)力的大小與轉(zhuǎn)速的平方成正比;4)過盈增強對軸系的標高影響比較大,#1軸承標高變化最大、#1低壓轉(zhuǎn)子靜撓度變化為14.69%、臨界轉(zhuǎn)速變化為7.33%、對數(shù)衰減率為7.17%及Q-factor系數(shù)變化為7.72%,#2軸承的動態(tài)性能變化最大。
【關(guān)鍵詞】：核電機組 套裝轉(zhuǎn)子 彎曲剛度 扭轉(zhuǎn)剛度
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM311
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題的意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述11-12
• 1.1.1 課題研究背景11-12
• 1.1.2 課題研究的意義12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要工作介紹15-16
• 第二章 轉(zhuǎn)子動力學分析方法研究16-23
• 2.1 線性動力學方法16-21
• 2.1.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速17-19
• 2.1.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性19-20
• 2.1.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡響應(yīng)20-21
• 2.2 非線性動力學方法21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第三章 套裝轉(zhuǎn)子等效抗彎及抗扭剛度�；椒�23-42
• 3.1 坐標系統(tǒng)的定義23
• 3.2 等效剛度計算方法23-26
• 3.3 等效方法的驗證26-32
• 3.4 套裝轉(zhuǎn)子過盈量32
• 3.5 套裝應(yīng)力計算32-38
• 3.6 軸段等效彎曲剛度的計算38-41
• 3.7 本章小結(jié)41-42
• 第四章 不同過盈量與轉(zhuǎn)速對等效剛度的影響分析42-48
• 4.1 過盈量對等效剛度的影響42-43
• 4.2 轉(zhuǎn)速對等效剛度的影響43-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第五章 套裝轉(zhuǎn)子機組軸系動力學性能分析48-72
• 5.1 套裝轉(zhuǎn)子及其葉輪質(zhì)量屬性48-50
• 5.2 機組軸系結(jié)構(gòu)簡介50-51
• 5.3 軸承靜動態(tài)特性分析51-59
• 5.3.1 軸承靜態(tài)性能分析52-54
• 5.3.2 軸承動態(tài)性能分析54-59
• 5.4 軸系靜態(tài)性能分析59-60
• 5.5 軸系動態(tài)性能分析60-67
• 5.5.1 軸系剛性臨界轉(zhuǎn)速分析60-62
• 5.5.2 軸系阻尼臨界轉(zhuǎn)速分析62-63
• 5.5.3 軸系不平衡響應(yīng)分析63-67
• 5.5.4 軸系穩(wěn)定性分析67
• 5.6 軸系扭振頻率分析67-71
• 5.7 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72-73
• 6.2 本文的不足及展望73-74
• 參考文獻74-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文77

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 何光新,陳強;汽輪機套裝轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)剛度的試驗研究[J];汽輪機技術(shù);1991年05期

2 徐力;汽輪機三種型式轉(zhuǎn)子的特點與發(fā)展[J];動力工程;1988年05期

3 ;[J];;年期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 肖高繪;大型汽輪發(fā)電機組套裝轉(zhuǎn)子等效剛度研究[D];上海交通大學;2015年

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本文編號：574270