本文選題：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子 + 局部加熱矯直��； 參考：《天津大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子是汽輪機(jī)組的關(guān)鍵部件,其作用為將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量大,回轉(zhuǎn)半徑大,長(zhǎng)期在高溫高壓的環(huán)境中高速運(yùn)轉(zhuǎn),承受著離心力和熱應(yīng)力等的綜合作用。在各種惡劣因素的綜合作用下,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子可能發(fā)生彎曲、振動(dòng)影響汽輪機(jī)工作,甚至停機(jī)的狀況。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生彎曲后,應(yīng)及時(shí)對(duì)其采取有針對(duì)性的、合理有效的矯直方式對(duì)其進(jìn)行矯直,以消除安全隱患,減少經(jīng)濟(jì)損失。本文綜合運(yùn)用電磁學(xué)、熱力學(xué)、材料力學(xué),基于有限元數(shù)值模擬軟件ANSYS,通過電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)等多物理場(chǎng)耦合,進(jìn)行汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子局部加熱矯直技術(shù)的研究,同時(shí)對(duì)熱矯直過程中一系列工藝參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)以及最終的矯直效果的影響進(jìn)行對(duì)比考察,進(jìn)行工藝參數(shù)的優(yōu)選,得出各矯直參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)、矯直效果的影響規(guī)律,并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子局部電阻加熱矯直的參數(shù)進(jìn)行了研究,通過分析溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的分布規(guī)律,對(duì)加熱區(qū)域形狀、軸向覆蓋長(zhǎng)度、溫度、升溫速度、保溫時(shí)間、冷卻速度等參數(shù)與轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)以及最終矯直彎曲量的關(guān)系進(jìn)行探討,總結(jié)其原因,為矯直工藝過程中參數(shù)的優(yōu)化選擇提供依據(jù)。對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子局部感應(yīng)加熱矯直的參數(shù)進(jìn)行了研究,探討了線圈布局、線圈與工件距離、電流密度、電流頻率等參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子彎曲量的影響規(guī)律,及其原因,為參數(shù)的優(yōu)化選擇提供依據(jù)。進(jìn)行了汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子局部電阻加熱矯直工藝試驗(yàn)。通過有限元模擬的方法,進(jìn)行了汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子局部電阻加熱矯直試驗(yàn)過程、參數(shù)設(shè)計(jì)及結(jié)果預(yù)測(cè)計(jì)算,以其為依據(jù)進(jìn)行了對(duì)應(yīng)于有限元模擬的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),對(duì)工藝參數(shù)影響規(guī)律進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,證實(shí)了參數(shù)選擇的合理性及工程應(yīng)用意義。
[Abstract]:Steam turbine rotor is a key component of steam turbine unit. Its function is to convert steam energy into mechanical energy. The rotor of steam turbine has a large mass and a large radius of rotation. It runs at high speed in high temperature and high pressure environment for a long time, and bears the comprehensive action of centrifugal force and thermal stress. Under the combined action of various bad factors, the rotor of steam turbine may bend and vibration will affect the condition of steam turbine working or even stopping. After the turbine rotor bends, it is necessary to straighten the turbine rotor in a reasonable and effective straightening manner in order to eliminate the hidden danger of safety and reduce the economic loss. In this paper, based on finite element numerical simulation software ANSYSand the coupling of electromagnetic field, temperature field and stress field, the local heating straightening technology of steam turbine rotor is studied by means of electromagnetism, thermodynamics, mechanics of materials, and the finite element numerical simulation software ANSYS. At the same time, the effects of a series of process parameters on the temperature field, stress field and final straightening effect in the process of thermal straightening are compared and investigated, and the optimum selection of the process parameters is carried out, and the effects of each straightening parameter on the temperature field and stress field are obtained. The effect of straightening effect is verified. The parameters of local resistance heating straightening of steam turbine rotor are studied. By analyzing the distribution of temperature field and stress field, the shape of heating area, axial covering length, temperature, heating speed, holding time, etc. The relationship between cooling speed and rotor temperature field, stress field and final straightening bending is discussed, and the reasons are summarized to provide the basis for the optimization of parameters in straightening process. The parameters of local induction heating straightening of steam turbine rotor are studied. The influence of coil layout, distance between coil and workpiece, current density, current frequency on rotor bending is discussed. It provides the basis for the optimization and selection of parameters. The local resistance heating straightening process test of steam turbine rotor is carried out. Based on the finite element simulation method, the local resistance heating straightening test process of steam turbine rotor, the parameter design and the result prediction calculation are carried out, and the field test corresponding to the finite element simulation is carried out. The rationality of parameter selection and the significance of engineering application are verified by comparing and verifying the influence law of process parameters.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK263.61

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本文編號(hào)：2050763