检索结果-内蒙古大学图书馆

汽轮机技术 1996年第5期38卷 283-288页

作者：陈佐一吴晓峰清华大学

】提出了利用振荡流体力学方法确定由于不均匀来流（如静叶出口尾迹等）引起的在汽轮机转子叶片上的三元非定常气动力。将任意非定常来流通过付里叶变换转化成若干个简谐振荡来流的迭加，用振荡流体力学的方法进行振荡流场计算，从而得... 详细信息

】提出了利用振荡流体力学方法确定由于不均匀来流（如静叶出口尾迹等）引起的在汽轮机转子叶片上的三元非定常气动力。将任意非定常来流通过付里叶变换转化成若干个简谐振荡来流的迭加，用振荡流体力学的方法进行振荡流场计算，从而得到作用在叶片上的气动激振力，与试验结果对照证实了该方法的可行性。

关键词：振荡流体力学汽轮机叶片气动激振力

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叶顶间隙对非定常激振力及下游静子振动影响

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推进技术 2018年第1期39卷 68-75页

作者：文安健罗晓天马威滕金芳上海交通大学航空航天学院上海200240

压气机叶片叶顶间隙会产生泄漏流,对非定常流动及下游静子会产生一定影响。为研究不同叶顶间隙下非定常气流激振力以及静子叶片振动响应,对不同叶顶间隙下单级压气机的非定常流动进行计算。随后分析非定常结果的流动特性。再利用快速傅... 详细信息

压气机叶片叶顶间隙会产生泄漏流,对非定常流动及下游静子会产生一定影响。为研究不同叶顶间隙下非定常气流激振力以及静子叶片振动响应,对不同叶顶间隙下单级压气机的非定常流动进行计算。随后分析非定常结果的流动特性。再利用快速傅里叶变换对静子表面的非定常激振力进行频谱分析,并将按不同频率分阶的载荷加载到静叶上以求解振动响应。非定常结果表明随叶顶间隙增大,效率和压比与之呈线性递减关系,叶片表面时间平均的压力也随之降低。而激振力的频域结果表明,激振力主要频率与叶片通过频率接近,且一阶激振力效应最大。振动响应结果显示随叶顶间隙增加,振动幅值有所降低,但在20%~40%叶高处有非线性现象,位移波谷有轻微下降。且前三阶响应结果接近静叶第3阶,第8阶和第17阶模态振型,频率相差为10%左右。

关键词：叶顶间隙非定常流动气动激振力振动快速傅里叶变换

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气流激励下叶片振动响应分析方法

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航空动力学报 2021年第4期36卷 826-838页

作者：田少杰漆文凯许正华南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

为开展气流激励下叶片振动响应分析方法研究,建立了气动激振力预估方法,采用非线性谐波法对叶排进行三维非定常流动分析,获得叶片表面的脉动压力,编制流固转换程序,计算叶片所受的气动激振力。建立了叶片气动阻尼分析方法,基于能量法和... 详细信息

为开展气流激励下叶片振动响应分析方法研究,建立了气动激振力预估方法,采用非线性谐波法对叶排进行三维非定常流动分析,获得叶片表面的脉动压力,编制流固转换程序,计算叶片所受的气动激振力。建立了叶片气动阻尼分析方法,基于能量法和弱耦合分析法,对叶片与流场进行流固弱耦合分析,将气动力对运动的叶片所做的气动负功等效为黏滞阻尼力所做的功,求得转子叶片的模态气动阻尼比。建立了叶片在气流激励下的振动响应分析方法,基于气动激振力和叶片模态气动阻尼比,采用模态叠加法分析叶片振动响应。使用该方法,针对发动机中1.5级压气机转、静子叶排模型,计算了转子叶片在真实流场中的气动激振力、前8阶模态气动阻尼比以及在气动激振力与气动阻尼共同作用下转子叶片的振动响应,振动应力达到100 MPa。

关键词：叶片流固耦合气动激振力气动阻尼振动响应

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高速列车通风冷却系统动叶轮静动应力及结构响应分析

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铁道学报 2016年第4期38卷 7-15页

作者：屈小章韩旭张德权阳吉初湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082 株洲联诚集团有限责任公司湖南株洲412001

高速列车通风冷却系统叶轮工作时,除受离心力、重力和冲击等静载荷外,还有气流及结构振动响应的动力作用。目前叶轮的动应力主要采用流固耦合方法进行分析,而对叶轮本身的结构振动响应研究较少。本文采用流固耦合技术,对通风冷却系统叶... 详细信息

高速列车通风冷却系统叶轮工作时,除受离心力、重力和冲击等静载荷外,还有气流及结构振动响应的动力作用。目前叶轮的动应力主要采用流固耦合方法进行分析,而对叶轮本身的结构振动响应研究较少。本文采用流固耦合技术,对通风冷却系统叶轮进行静、动应力分析;采用结构振动响应分析叶轮的模态频率,与气动激振力的低频、高频及倍频进行比较,此叶轮结构不产生气动共振,因此其动应力主要是由气动力产生的。通过结构响应分析,得出叶轮共振时的叶片位移方向主要是轴向方向;且随着阻尼比增大,叶轮振动速度幅值减小,但当阻尼比达到较大值时,叶片振动速度响应频率也有所变化,应考虑阻尼增大时新增的振动响应频率是否产生气动共振。采用滑环引电器的实验方法,对风机叶轮进行现场静、动应力测试,计算分析与实验结果比较吻合。

关键词：叶轮动应力结构响应流固耦合气动激振力

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气流激励下叶片振动响应分析方法研究

气流激励下叶片振动响应分析方法研究

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作者：田少杰南京航空航天大学

学位级别：硕士

航空发动机中,转/静子叶排交错的排列结构使得叶排之间相互干扰,而叶片作为航空发动机的关键部件,其结构的可靠性直接关系到整个发动机能否可靠运行。在进行叶片振动特性分析和叶排间距设计时,需要考虑叶片排的转/静干涉的问题,将叶片... 详细信息

航空发动机中,转/静子叶排交错的排列结构使得叶排之间相互干扰,而叶片作为航空发动机的关键部件,其结构的可靠性直接关系到整个发动机能否可靠运行。在进行叶片振动特性分析和叶排间距设计时,需要考虑叶片排的转/静干涉的问题,将叶片与流场同时作为研究对象,因此,开展气流激励下叶片振动响应分析方法研究具有重要的工程价值,本文具体工作如下:1)建立了叶片气动激振力预估方法,即:以转/静子叶排为研究对象,采用非线性谐波法对叶排进行三维非定常流动分析,从而获得叶片表面所受的脉动压力;在此基础上,通过MATLAB和ANSYS APDL二次开发语言自行编制流固转换接口程序,计算得到转子叶片表面所受的气动激振力。2)建立了叶片气动阻尼分析方法,即:基于能量法和弱耦合分析法,对转子叶片进行弱耦合分析,计算气动力对叶片所做的气动负功,并将气动负功等效为粘滞阻尼力所做的功,进而求得转子叶片的模态气动阻尼比。3)建立了叶片在气流激励下的强迫振动响应分析方法,即:基于前文获得的叶片表面气动力和模态气动阻尼比,将其加载到转子叶片上,采用模态叠加法对转子叶片强迫振动响应分析,建立叶片在气流激励下的振动响应分析方法。4)基于上述建立的气流激励下叶片振动响应分析方法,以某研究院提供的1.5级压气机转/静子叶排为例,研究压气机叶片排间距变化对转子叶片振动应力及压气机气动性能(如:效率、压比等)的影响规律,并给定最优轴向间距,使得压气机气动性能处于较高水平,而且使转子叶片所受的振动应力相对较小,完善了叶片排间距的设计方法。

关键词：叶片叶排间距气动激振力气动阻尼振动响应

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大型尿素装置CO2压缩机组的关键技术研究

大型尿素装置CO2压缩机组的关键技术研究

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作者：张成成北京化工大学

学位级别：硕士

化肥产业稳健快速的发展是人民生活质量逐步提高、工业化进程进一步推进的先决条件,而作为大化肥装置的核心机组—CO2压缩机组是制约其向高端化、智能化发展的瓶颈设备。CO：气体分子量大、压缩比高,跨临界过程中物性变化复杂,高效运行... 详细信息

化肥产业稳健快速的发展是人民生活质量逐步提高、工业化进程进一步推进的先决条件,而作为大化肥装置的核心机组—CO2压缩机组是制约其向高端化、智能化发展的瓶颈设备。CO：气体分子量大、压缩比高,跨临界过程中物性变化复杂,高效运行工况范围窄,在设计和运行阶段问题突出。本文针对目前CO2压缩机运行过程中,级性能难以预测和转子易发生失稳的现状展开研究,其主要成果和贡献如下：1.本文首先通过数值分析的方法对实际气体作用下的CO2超临界级进行CFD分析,找出了理想气体与实际气体对机组各部件性能影响的差异,结合机组实际运行情况,指出采用传统以理想气体为基础的设计方法设计CO2压缩机组时,其工况范围较实际气体为基础的设计方法窄,尤其是对于近临界区的压缩机级；在压缩机额定运行工况下,以实际气体为压缩介质的扩压器入口绝对气流角小于理想气体工况,更容易引起失稳。2.以某化工厂在役尿素装置CO2压缩机级为研究对象,分析了其在额定运行工况下叶轮叶片可能出现的失效形式,并对这种失效形式产生的主要原因进行深入研究,提出如何在设计、安装等环节通过调整优化结构来避免事故的发生。3.在压缩机阻尼密封方面,本文针对某压缩机转子口环密封部位建立6种不同的阻尼密封结构模型,通过求解密封动力学参数,并将其带入转子系统中,分析其对转子稳定性影响,提出可用于压缩机组密封改造中的最优密封结构。4.开发了离心压缩机模型级设计方法及模型级选型设计软件,通过模型级设计选用可大大缩短压缩机设计周期,且性能可靠。本文中离心压缩机模型级设计是基于目前比较先进的离心压缩机设计软件NREC及CFD分析软件NUMECA来完成,而模型级选型软件是基于Matlab平台GUI功能采用模块化设计开发完成。通过对尿素装置CO2压缩机组诸多关键问题的机理研究,提高机组工作效率、拓宽机组工作范围,为无故障或者少故障机组的设计提供理论依据。同时提出压缩机模型级设计新方法及开发出模型级设计选型软件,大大缩短了压缩机设计周期,提高了产品的质量的可靠性及生产效率,为离心压缩机组向高端化、智能化方向发展提供了一定的技术支撑。

关键词： CO2压缩机实际气体振动特性气动激振力阻尼密封模型级模化设计

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径流涡轮叶尖间隙对叶片振动的影响研究

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风机技术 2021年第3期63卷 46-55,10页

作者：潘镭杨名洋 Shouta Murae Wataru Sato Naoto Shimohara Akihiro Yamagata Shanghai Jiao Tong University China IHI Corporation Japan

由于对高效、高响应性涡轮增压器的大量需求,径流涡轮叶片的高周疲劳已成为涡轮增压器损坏的最常见原因。叶尖间隙是主导叶尖泄漏涡演化的关键参数,并影响叶片表面的气动激振力,其对叶片振动的影响不可忽略。本文采用单向流固耦合数值方... 详细信息

由于对高效、高响应性涡轮增压器的大量需求,径流涡轮叶片的高周疲劳已成为涡轮增压器损坏的最常见原因。叶尖间隙是主导叶尖泄漏涡演化的关键参数,并影响叶片表面的气动激振力,其对叶片振动的影响不可忽略。本文采用单向流固耦合数值方法,研究无叶径流涡轮叶尖间隙对叶片振动的影响。结果表明,叶片振幅随间隙增大成“V形”变化趋势。广义能量分析表明,“V形”趋势由压力谐波分量的幅值在叶片表面的分布所决定。流场分析进一步表明,压力谐波分量的幅值在叶片压力面和吸力面的分布均受叶尖泄漏涡影响,但两者的机理不同。

关键词：涡轮增压器气动激振力叶片振动叶尖泄漏涡叶片表面谐波分量涡轮叶片高周疲劳

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转子进动时汽轮机级腔室中不稳定流动的分析