一、超超临界汽轮机汽流激振研究现状与展望（论文文献综述）
司和勇[1]（2021）在《密封激振下汽轮机转子的动力特性及稳定性分析》文中研究指明汽轮机组作为大型旋转机械,其转子振动失稳严重影响设备运行的安全。随着机组向高参数、大容量方向发展,密封汽流激振成为诱导转子失稳的主要因素之一,尤其是超超临界汽轮机组,其密封汽流激振问题更加突出。本文着手于汽轮机转子真实涡动情况,建立转子涡动模型,深入分析密封汽流激振的产生机制。将数值模拟与理论算法有机结合,对密封动力特性、转子运动特征以及汽轮机高压转子轴系响应展开分析,得到密封汽流激振诱导转子失稳的机理、过程和特征,分析密封汽流激振对转子稳定性影响,为机组的设计和稳定运行提供坚实的理论基础和技术保障。首先,针对当前转子涡动模型过度假设导致计算结果失真的问题,通过用户自定义函数（UDF）DEFINE＿CG＿MOTION和DEFINE＿PROFILE控制宏编译转子公转和自转的运动方程。分析了齿顶间隙对汽轮机动叶栅内泄漏蒸汽与主蒸汽的掺混、高损失区域体熵增率的影响。在此基础上,对密封流场周向和轴向的压力脉动特性进行研究,分析不均匀间隙对密封流场压力分布的影响特性,研究压力脉动诱导密封汽流激振的主要区域以及主要频率分量,得到密封汽流激振与密封流场特性的内在联系。密封泄漏蒸汽通过动叶栅通道时受通道涡的卷吸夹带作用,其影响范围沿径向向叶中迁移。转子涡动时,密封入口齿顶压力波动更剧烈,密封高压区的压力波幅剧增是使汽流激振显着的主要原因。其次,基于多频涡动方程和小扰动理论,求解非线性密封汽流激振力,利用力与位移的相频特性揭示密封汽流激振对转子的作用过程。通过MATLAB快速傅里叶变换求解频域下的密封动力系数,以机组热耗验收工况（THA）设定100%、75%、40%、30%THA边界参数,分析机组在升负荷过程中密封汽流激振的动力特性变化。应用Workbench流固耦合模型,将密封流场的热负荷和离心作用施加到转子表面,研究其对密封动力特性的影响。基于相对旋转模型分别建立静子与转子的涡动方程,实现大直径转子的锥形多频涡动,得到转子锥形涡动时的密封动力特性。以密封结构参数为影响因素建立四元二次正交试验,分析主要因素的影响并进行优化,得到动力稳定性较好的密封结构比例。多频涡动的密封汽流激振力呈非线性变化,机组负荷、热载荷以及转子涡动形式均严重影响密封动力特性,当密封结构参数比为:齿宽:间隙:腔深:齿距=2.3:1:18:25时,密封-转子的动力不稳定区消失。再次,根据单盘Jeffcott转子模型的运动微分方程建立符合单轮盘汽轮机转子的运动方程,考虑自转速度、涡动频率、转子偏心率等参数,将频域的非线性密封汽流激振力拟合成函数并耦合到转子的运动微分方程中。通过MATLAB编程Runge-Kutta法求解转子非线性运动的轴心轨迹。在此基础上,拟合不同密封结构的汽流激振力,分析密封结构因素对转子运动的影响。基于轴心轨迹,Lyapunov指数分析密封汽流激振作用下转子运动的稳定性。根据转子运动的周期特性和轴心振幅的波动特性,确定转子运动中的易发生失稳的负荷区域以及主要分频。非线性汽流激振力可导致转子涡动中心偏移、运动具有较强的非线性。振动频率出现1/2转速频率、一阶临界转速频率（约为2/3分频）以及1/2转速以下的低频。随着机组负荷的增加,转子运动的混沌区域变宽,最大Lyapunov指数大于零,系统容易失稳。最后,采用集总参数法对1000MW高压转子模化,建立各向异性支承的转子振动方程,利用Riccati传递矩阵法计算设计参数下的轴系固有频率、主振型以及各结点的轨迹,对结果进行验证,确保计算的准确性。在此基础上,基于所得到的密封汽流激振力和影响因素的关系,将密封汽流激振作用简化为外部轴承支承施加到轴系上,得到密封汽流激振对轴系响应特性的影响。密封汽流激振对转子临界转速影响较小,对转子一阶振型的幅值和稳定性影响较大。密封汽流激振导致一阶振型的起始点幅度增加。
李盼[2]（2021）在《汽轮机叶顶间隙泄漏流的不稳定性及其诱导汽流激振研究》文中认为汽轮机作为大型旋转机械是发电厂主力设备之一,在电厂中起着能量转换与传递的重要作用。然而,汽轮机在运行过程中普遍存在着叶顶间隙增大的现象,形成的叶顶间隙泄漏流造成叶顶泄漏损失,导致汽轮机的经济性下降。而且,随着机组容量的增大和参数的提高,叶顶间隙汽流激振问题也严重地威胁着汽轮机的安全运行。目前,对汽轮机叶顶间隙泄漏流的涡系结构和流动特性缺乏系统的研究,叶顶间隙控制技术对泄漏的抑制能力还有待发展和提高。本文采用数值模拟和实验研究相结合的方法,研究叶顶汽封腔室内涡系的形成、发展及相互作用规律、间隙泄漏损失的机理以及叶顶汽封结构参数对间隙泄漏流动的影响,建立叶顶间隙泄漏流涡系的不稳定性与汽流激振力脉动之间的联系,旨在揭示汽轮机叶顶间隙泄漏流的涡系结构和流动特性,以及间隙泄漏涡诱导汽流激振产生的机理。首先,对三种不同的密封结构下的叶顶泄漏流动进行了定常数值研究,细致分析叶顶汽封间隙涡动的细节和涡系相互作用的机理,研究叶顶间隙内涡系的发展变化情况,探寻叶顶间隙结构变化对叶顶泄漏涡动与耗散的影响规律,并给出了间隙泄漏流动所引起损失的定量分布。结果表明:叶顶汽封腔室内的流动呈现出复杂的周向螺旋状的涡动形态,调整叶顶汽封结构降低叶顶泄漏主要是对腔室泄漏涡周向速度的控制。其次,针对转子偏心后的叶顶汽封间隙非定常流场,采用实验和数值方法对叶顶汽封各腔室内的压力脉动进行比较,分析叶顶汽封泄漏流的不稳定性和变化规律。结果表明:在一周期内的偏心非定常流场中,平齿汽封和高低齿汽封腔室内各汽封腔室的汽流速度随时间呈现强-弱-强的周期性变化,但侧齿汽封腔室内大涡和围带壁面涡的影响范围也有周期性变化。说明叶顶端区的涡系越复杂,流场的不稳定性越明显。然后,将转子偏心引起的汽流激振力分成叶栅内的汽流激振力和汽封流场诱导的汽流激振力两部分来计算分析,理论计算叶栅内汽流激振力,得到适用于工程上的叶栅内汽流激振力简便计算方法。数值计算汽封流场诱导的汽流激振力,引入边界涡量流将叶顶汽封间隙流场与围带面的受力紧密联系起来,得到引起叶顶汽封汽流激振力变化的流场因素,用以分析不同汽封结构下腔室不均匀流场诱导的汽流激振力的变化规律。最后,采用时域分析、频谱分析手段寻求叶顶间隙泄漏流涡系演变与汽流激振力脉动之间的关联性。得到汽封间隙泄漏流的不稳定性诱导汽流激振力的结果:叶顶汽封偏心流场周向大、小间隙内压力波动幅值的差别最终导致了叶顶径向汽流激振力的脉动。而围带壁面涡的涡动引起的围带面边界涡量流分布规律的周期性改变,是引发叶顶横向汽流激振力波动的主要原因。本文的研究为揭示叶顶汽封间隙泄漏流诱导汽流激振力的机理,进一步提高汽轮机运行安全性与经济性提供了理论基础和参考依据。
张博[3]（2021）在《工业汽轮机转静子组件稳态运行安全分析》文中研究指明工业汽轮机作为国家发展的重大装备,其制造的先进性是我国综合实力的重要体现。作为驱动设备,工业汽轮机已经广泛应用于化工、发电、核动力等行业。随着国民经济和近代工业的发展,传统蒸汽轮机技术在我国也有了快速的发展,总体上向着更高功率密度和更高进汽参数发展。在工业汽轮机广泛应用的同时,要保证汽轮机机组在恶劣环境下的安全可靠工作,必须进行转静子组件在运行状态下的强度计算和可靠性分析。本文以某型号高压工业汽轮机为研究对象,以通用有限元分析软件ANSYS/Workbench为平台,进行整机汽缸热固耦合分析,完成初始稳态运行下的强度校核,对汽轮机各压力级进行变工况计算,分析参数波动对汽轮机定功率运行的影响,对汽轮机末端第八级动叶盘进行动静强度校核,为服役期间的安全检查以及形成完整的汽轮机部件可靠性分析规范提供参考。以工业汽轮机汽缸及其组件为研究对象,对其水压试验工况、初始稳态运行、10万小时运行工况下的温度场、应力场和汽密性等进行计算,通过引入Norton-Bailey蠕变本构方程和Cocks-Ashby多轴韧度系数,进行考虑多轴效应的汽缸蠕变强度校核。研究结果表明,汽缸在水压试验工况、初始稳态及长时运行后的结构强度及汽密性满足正常工作要求,其中高温蠕变使汽缸原有应力场发生明显松弛,在进汽缸蒸汽室管口、进汽流道内和高温螺栓孔周蠕变积累较大,在服役期间安全检查时应当引起厂商重视。进行汽轮机主蒸汽温度及压力参数波动后,汽轮机定功率稳定运行的变工况简化计算,实现了各级蒸汽温度及压力变化的准确计算。编制汽轮机对流换热系数计算平台,通过Matlab驱动实现了汽轮机变工况重分析,分析进汽参数波动对汽轮机各级温度场、应力场及蠕变行为的影响。分析结果表明,进汽参数变化对各级温度场、应力场和应变场的影响规律和程度不同,但不会导致明显的位置重分布,对各级温度场和高温区域蠕变会产生较大影响,对前三级和末端两级的应力场影响较大。最后以汽轮机第八级动叶片组成的叶盘为研究对象,采用循环对称方法研究不同约束条件下叶片及叶盘的动静态特性,校核叶盘结构的静强度,并利用Campbell图和干涉图对叶盘进行振动安全分析。结果表明,叶盘动静态强度满足设计要求。
陶伟[4]（2019）在《超超临界汽轮机高压缸汽封力学特性研究》文中提出随着我国环保压力的增大,能效要求不断提高,燃煤机组采用超临界、超超临界蒸汽参数提高热力循环效率,采用先进汽封和减小汽封间隙提高汽轮机的相对内效率。超临界、超超临界汽轮机组新机和现役机组通流部分改造后,不少机组出现了高压转子振动和轴承瓦块温度随负荷增大恶化的问题,严重时危及机组运行安全,造成巨大的经济损失。汽封蒸汽对转子作用力是引发问题的主要因素,研究其相关影响因素对于解决上述问题具有重要意义。本文以某小直径、多级数、密齿型汽封的N660-25/600/600型超超临界汽轮机高压转子叶顶汽封为研究对象,基于Fluent计算流体力学仿真平台,建立三维流场计算模型,研究高压转子的力学特性。研究显示:转子在汽封中的偏心是汽封蒸汽对转子产生作用力的主要因素,转子旋转在汽封中产生压力周向不对称,对转子也会产生蒸汽作用力。在最小间隙指向最大间隙的坐标系中,转子偏心产生的蒸汽作用力以纵向分量为主,随转速变化较小;转子旋转产生汽封内周向压力不对称分布,所引起的蒸汽作用力以横向为主,随转速变化较大。汽封蒸汽对转子的作用力随偏心距增大而增大、随转速升高而增大。在相同偏心距下,汽封蒸汽对转子的作用力随汽封间隙减小而增大。汽封蒸汽对转子的作用力,随汽封前后压差的增大而增大。高压缸的蒸汽压力高、汽封前后的压差大,故高压转子所受的汽封蒸汽作用力远大于中、低压转子;机组负荷降低,通流部分压力下降、汽封前后压差减小,故汽封蒸汽对转子的作用力随机组负荷降低而变小。减小汽封间隙,可有效提高汽轮机通流部分的效率,除存在转子动静碰磨风险外,还存在汽封蒸汽对转子作用力增大的风险,在轴承对转子约束不强时,有可能引起转子振动和轴承瓦块温度问题。因此,减小转子在汽封中的偏心、合理配置汽封间隙是降低和控制汽封作用力的主要措施。
余松[5]（2019）在《超超临界机组气流激振对轴系稳定性的影响分析》文中研究指明近年来,随着中国电力工业结构的调整,超超临界机组发展迅速,已经成为发电系统的重要力量。但机组的参数很高,气流激振引起的转子轴系失稳的问题在超超临界机组愈发凸显,是制约其发展的难题。研究气流激振力对转子轴系稳定性的影响,无论对超超临界机组的设计和制造,还是对现有机组的运行、维护和故障诊断都有显着的理论意义和应用意义。论文以某一超超临界机组为研究对象,利用传递矩阵法分别计算分析旁通补气和平衡轴封产生的气流力对转子稳定性的影响。论文首先利用CFD计算了径向进气模型和切向-轴向进气模型在不同总补气流量和不同上、下补气流量的工况下补气腔室和下一级静叶处蒸气的速度场和压力场,分析这三个因素对汽轮机通流部分气动性能的影响,同时计算补气对转子表面产生的气流力。其次以Riccati传递矩阵法为基础编写计算程序,并建立转子离散化模型和计算转子轴系的轴承动态特性。然后将不同进气模型在不同工况下补气和平衡轴封的螺旋形气流产生的气流力转换为支承刚度,分别叠加到轴承油膜的刚度上,分析不同工况下补气和平衡轴封螺旋形气流效应对转子轴系稳定性的影响,结果表明平衡轴封的气流力对转子稳定性的影响远大于旁通补气。最后,分析了平衡轴封的长度、径向间隙、增加腔室截断平衡轴封以及轴承宽度等几个因素对转子轴系稳定性的影响,提出一种能提高轴系稳定的改造方案,使轴系的稳定性从原来的0.0632上升至0.3148。
赵伟志[6]（2018）在《燃煤电厂大型汽轮机配汽方式研究》文中研究说明汽轮机安全经济运行直接与其配汽方式有关。目前电厂1000MW超超临界汽轮机组以节流配汽、喷嘴配汽和复合滑压运行为主要调节方式。在“十一·五规划”后,国民经济飞速发展、国内用电结构发生改变,当前我国电网负荷的峰谷差值越来越大,很多大型汽轮机组必须按照需求参与电网调峰工作,且参与调峰的时间越来越长,使得机组的实际运行参数长期达不到设计参数,导致整个机组的经济性和安全性会明显降低。所以在确保机组安全运行的前提下,对汽轮机的配汽方式进行研究是很有必要。论文结合现今我国火力发电厂大型汽轮机的实际运行现状,分析了大型汽轮机不同运行方式的原理及特点,比较研究了不同配汽方式下运行时对机组热经济性和安全性的影响。论文基于汽轮机原理,对外旁通阀配合节流配汽的汽轮机进行了分析,并对外旁通阀出口汽流混合点位置进行综合比较,以上海汽轮机厂生产的1000MW超超临界汽轮机为例,确定外旁通阀出口汽流混合点最佳位置为高压缸第4级后。接着类比于外旁通阀的设计和计算方法,对内旁通配合喷嘴配汽的汽轮机进行分析,并以东方汽轮机厂生产的1000MW超超临界汽轮机为例,确定内旁通阀出口汽流混合点设置的最佳的位置为调节级后第3压力级。论文最后还对1000MW超超临界汽轮机配汽方式改进后的热经济性进行了分析和计算。以THA工况为例,汽轮机配汽改进后相对改进前,对上汽1000MW汽轮机,汽耗率降低0.35kg/kW·h,热耗率降低58.7kJ/kW·h,绝对电效率提高了 0.39%,功率提高了 146.7MW;对东汽1000MW汽轮机,汽耗率降低了 0.40kg/kW.h,热耗率降低60kJ/kW·h,绝对电效率提高了 0.4%,功率提高了 171.4MW。汽轮机配汽方式分析过程中,既考虑了经济方面的因素,又考虑了补汽温差对安全性的影响。特别是东方汽轮机厂生产的1000MW超超临界汽轮机配汽机构改进后,控制内旁通阀的开启,可使调节级汽室中的压力在流量大于设计值时几乎保持不变,其温度也近似不变,从而大大改善了汽缸高压部分的工作条件。总的来说,开启旁通阀,旁通阀为机组增大了功率,降低了热耗,效果明显;就安全方面而言,旁通阀可使调节级汽室中的压力在流量大于设计值时几乎保持不变,其温度也近似不变,很好地改善了汽轮机高压缸的工作条件,从而使得机组更好地进行电网调峰工作。
邓敏强[7]（2018）在《超（超）临界机组汽流激振及其轴系稳定性研究》文中认为随着汽轮发电机组容量的增大,参数的提高,机组运行过程中对可靠性和安全性的要求也不断提高。然而高参数、大容量机组带来的汽流激振问题也时有发生。由于汽流激振与机组负荷密切相关,所以机组一旦发生汽流激振,会限制该机组的带负荷能力,即影响安全性也影响经济性。汽封中的汽流力是引起机组汽流激振的主要因素之一,汽封间隙内流场的分布是研究汽封中汽流力的基础。本文以上汽引进西门子技术生产的600MW超临界汽轮发电机组高中压转子过桥汽封为研究对象,建立该汽封的三维模型并采用CFD方法对汽封间隙内流场进行数值模拟。研究结果表明,转子相对于静子处于偏心状态时,汽封间隙中的汽流会对转子产生一定的切向力,该汽流力在一定程度上会降低轴系的稳定性。汽封动力特性系数是衡量汽封对轴系稳定性影响的重要指标,本文针对CFD软件计算复杂汽封动力特性系数时存在的计算量大的问题,提出基于径向基函数神经网络的汽封动力特性系数计算模型。计算结果表明,该模型能一定程度上提高汽封动力特性系数计算的效率且计算精度较高,为分析不同工况下汽封对轴系稳定性的影响提供了方便。现场振动测试结果表明汽流激振与负荷密切相关且振动频谱中有较明显的低频分量。本文以Jeffcott转子为研究对象,理论推导了该转子在切向刚度作用下的振动特性并用Matlab仿真,研究结果表明切向刚度引起转子低频振动的频率值实际上是一阶模态频率,且基本接近转子升速过程中临界转速对应的频率。最后,本文建立了上汽引进西门子技术生产的600MW汽轮机组高中低压转子三维模型并用有限元软件Samcef数值模拟了汽流力对轴系稳定性的影响,结果表明随着负荷的增加,轴系稳定性降低。轴系一旦失稳,振动频谱中有明显的低频成分,且频率基本接近高中压转子一阶临界转速对应的频率。
王鹏[8]（2017）在《超超临界汽轮机阀门非定常流动的DES数值模拟和POD分析》文中研究说明超超临界燃煤发电技术是目前世界上较为先进、成熟的洁净煤发电技术,具有非常高的运行可靠性、机组寿命以及热效率等。其中,超超临界汽轮机阀门是超超临界汽轮机控制系统中的重要元件,经常布置在汽轮机蒸汽腔室上游,用于控制调节来自于锅炉的高温高压蒸汽。在电站实际运行过程中,阀门系统中的主汽阀和调节阀都有着明确的分工:主汽阀一般处于全开状态运行,仅在汽轮机系统出现紧急事故需要立刻停机时才会迅速关闭;而调节阀则需要经常改变开度以调节汽轮机蒸汽流量大小,以适应汽轮机组经常变化的功率输出要求。阀门系统的复杂结构以及紧凑的布置方式等,无疑会导致高温高压的过热蒸汽在流入超超临界汽轮机阀门后,而形成极度紊乱的蒸汽流动特征。尤其是调节阀在中小开度运行下的节流效应,更会导致阀门下游管道内的蒸汽流场极度不稳定,甚至会影响汽轮机组的安全运行。因此,对超超临界汽轮机阀门内的非定常流动特性进行全面深入的探究是非常重要和迫切的。本文将国内某1000MW超超临界二次再热机组中的汽轮机阀门作为主要研究对象。主要研究点包含:主汽阀滤网层对阀门流场的影响、阀门时均流场分布特征、阀门壁面附着流动与分离流动的非定常特性以及阀门暖机工况的汽流激振分析等。基于此,将采用剪切应力输运模型（Shear Stress Transport,SST）、分离涡模拟（Detached Eddy Simulation,DES）分别对阀门内的时均蒸汽流场和非定常蒸汽流场进行数值计算和分析。开发和建立涵盖本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition,POD）、时空互相关分析（CrossCorrelation Analysis）和声学模态分析（Acoustic Modal Analysis）的先进流体分析体系。该体系将针对数值计算得到的海量流场数据进行科学处理和分析,以揭示超超临界汽轮机阀门中典型流动结构,如壁面附着流动与壁面分离流动等的非定常特性以及声学模态响应特性等。为了分析主汽阀滤网层对超超临界汽轮机阀门时均流场分布特征的影响,本文首先搭建了阀门滤网循环水槽实验台,验证滤网指向性多孔介质模型的准确性,最后对比分析了安装滤网前后的阀门流场分布特征。研究发现:当汽轮机调节阀全开运行时,滤网具有强烈的整流效应,使得主汽阀内部流场趋于均匀和稳定;当调节阀开度降低时,滤网对阀门流动分布特征的影响越来越低,尤其是当调节阀开度低于28%时,滤网的存在与否几乎没有影响。为了分析调节阀在不同开度和背压下的时均蒸汽流场分布特征,首先搭建了阀门高压气动实验台,以调节阀通流特性和阀内压力分布特性为标准,评估SST模型计算调节阀时均流场的准确性;最后对蒸汽阀门的时均流场进行系统的计算和归纳分析。结果表明:当调节阀背压较高时,阀内蒸汽流场呈现壁面附着流动的分布特征;当调节阀背压低于临界分离压比时,阀内流场则呈现壁面分离流动的分布特征。此外,深入的分析表明调节阀壁面附着流动和壁面分离流动的形成主要受Coand?效应的影响;并会受到膨胀波、压缩波的影响而使得流场出现离散的“膨胀再压缩区域”。为了分析阀门壁面附着流动与壁面分离流动的非定常特性,首先搭建了阀门高压气动实验台,以阀内压力波动的幅值和频率信息为标准,评估DES方法计算调节阀非定常流场的准确性;随后分别对调节阀的壁面附着流动和壁面分离流动进行非定常DES计算;最后将POD分析、时空互相关分析和声学模态分析等应用到调节阀非定常流场的后处理分析中。结果表明:主导调节阀内流场非定常波动的主要因素是壁面附着或壁面分离流动的交替振荡行为;并由此而导致了阀门内的轴向压力脉动、侧向压力脉动等,从而引起了调节阀阀杆所受气动力的轴向波动和侧向波动等。结合阀门声模态分布,可以发现调节阀一阶径向声模态以及轴向声模态等可能与流场中的相干结构或压力脉动模态相互耦合,从而引起较强的气动噪音问题。最后,本文将已经建立的阀门气动特性分析体系应用到汽轮机阀门在工况下的汽流激振分析中,揭示了诱导阀门振动和噪音的流体激励源和声学激励源。采用DES模拟计算该工况下的非定常流场,提取阀杆气动力波动的频率信息。发现其与电厂实地测量的阀杆振动频率几乎一致,说明了阀杆振动主要是气动力波动引起的。采用POD分解对调节阀的压力脉动场和速度脉动场进行分解,提取出主导压力脉动和速度脉动的湍流相干结构,发现主导调节阀内流场侧向波动的湍流相干结构是由壁面附着流动的交替振荡而引起的,而主导流场轴向波动的湍流相干结构是由壁面附着流动的同步振荡而引起的。同时发现调节阀阀杆轴向气动力在St=0.174频率下的波动和调节阀内St=0.19的轴向声模态相互耦合,调节阀阀杆侧向气动力在St=0.62频率下的波动和调节阀内St=0.61的一阶径向声模态相互耦合。
谌莉[9]（2017）在《1000MW超超临界汽轮机汽流激振特性研究与应用》文中认为随着我国电力工业的发展,超临界、超超临界大容量火电机组已经成了电力行业的主力军,目前在运行的百万机组有97台（截止至2016年年底）,正在建设的百万机组有68台,数量上居世界第一。同时,大容量机组超超临界机组在电网中占的比例也在逐年增加,因此,大容量超超临界机组的安全可靠运行是电网安全运行的重要保证。汽流激振问题在国内外不同压力等级的机组上都曾经发生过,其振动现象主要表现为机组在接带高负荷时,汽轮机高压转子和高压调节汽阀突发的低频振动。根据大容量机组的运行经验及对汽流激振机理的分析研究,已经明确机组容量越大、参数越高,汽轮机的高压转子越容易出现汽流激振。国内部分百万超超临界机组已出现汽流激振现象,严重影响着汽轮机的安全运行。从汽流激振产生的机理可知转子的偏心导致周向间隙漏气不均使得小间隙处的汽流产生推力大于大间隙处,在转子周向生成一个垂直于轴心的切向激振力,促使转子做非同步涡动。因叶轮偏心引起的间隙激振力的因素颇多,因而使得理论分析及试验研究都有一定的困难。在目前的研究中,从理论上、实验台、数学描述、数值分析等多方面展开,各有侧重不同。大部分理论研究集中在对Alford力的计算公式中效率系数β的确定及修正,其相关研究主要侧重在试验转子,在工程应用中较为稀少;在实际工程应用研究中,又以定性分析为主,定量分析较少。将理论分析与工程实践相结合的研究,尤其是对近期出现的百万超超临界机组的汽流激振研究尚显不足。针对以上情况,本论文将以某1000MW汽轮机的汽流激振案例为研究对象,展开了以下方面的研究内容:首先,对汽流激振产生的机理进行了分析研究。针对某1000MW汽轮机的汽流激振情况进行运行工况分析,提取机组相关的振动数据,进行振动特性分析,判断振动类型,并对产生汽流激振的各种可能因素进行了分析。其次,将机组因振动跳闸前的工况与VWO设计工况进行了对比分析,将对比工况下由于汽轮机调节方式形成部分进汽而产生的静态蒸汽力及汽轮机涡动时叶轮涡动激振力进行了理论研究及计算分析评估。其计算的结果表明,静态蒸汽力的合力与转子的自重在同一个量级上,静态汽流力对机组振动有较大影响;叶轮涡动激振力的大小约为转子自重的1/4,对激振力的影响次之。再次,通过建立与现场参数相吻合的高压前轴封及调节级叶顶围带全三维模型,并利用现场采集到的机组跳闸前的轴心轨迹图中轴心的位置作为动偏心依据。对由于涡动汽流激振力进行了数值模拟,得到偏心状态下汽流激振力的分布情况以分析评估由于偏心、涡动对这两部分汽膜激振力的影响。其研究结果表明叶顶围带和高压轴端汽封激振力在数值上并不大,但是其汽膜的交叉刚度量级分别达到了 106和107,且直接阻尼较小,交叉阻尼为负值。虽然与轴承油膜的的交叉刚度量级109相比不大,但因其阻尼负值的出现,对系统的稳定性存在不利影响。当系统原有的稳定性裕度不大时,尤其是高负荷区运行时,这部分的汽流激振可能会对机组的稳定性造成影响。最后,根据分析研究分析结果,制定了相应的汽流激振治理方案:（1）减小汽轮机部分进汽度以降低静态汽流力及叶轮涡动激振力。通过运行试验改变阀门开启顺序及开启策略,使汽轮机成功越过原跳机负荷点928MW达到961MW,但是在升负荷的过程中振动有加大的趋势（达到报警值）,说明振动情况虽得到改善但依然存在,使机组不能顺利达到额定负荷。同时对961MW工况下数据进行激振力的计算也表明,该工况下静态蒸汽力及叶轮涡动激振力大幅减小,但是由于汽轮机的调节方式导致的进汽不均使得静态蒸汽力无法完全消除（除非采用全周进汽或完全对称进汽,但此又受到机组设计方式及经济性的限制）;（2）通过加强轴承的承载、平衡各轴承载荷及调整轴承顶隙以减小偏心等一系列措施对汽流激振力进行了进一步的治理,使机组成功越过额定负荷达到1028MW,并对此工况下的激振力再次进行了计算分析对比以寻找机组激振的规律;（3）在高压通流内部前两级隔板汽封和第一圈高压前汽封更换为防旋汽封,进一步提高转子的稳定性,最终机组成功升负荷1083MW,接近最大铭牌功率,且振动值均在正常范围内。本研究课题是对一个工程实例的完整呈现:从由于振动引发机组跳闸,到对振动特性的分析判断振动类型,到振动原因逐一的分析、对激振力大小的逐一计算及试验方案的确定到相应治理措施的实施,使得该机组的汽流激振力逐步得到改善直至最后的基本消除。该理论研究与工程实践充分对接,取得了较好的成效,同时对机组振动的有效治理也验证了研究结果的准确性。给同类型机组提供了可借鉴的经验,具有工程应用价值。
刘嘉伟[10]（2016）在《超（超）临界汽轮机组汽流激振研究》文中认为随着“十三五”规划关于电力行业改革的政策出台,其对能源节约,环境保护的要求进一步加强,也对发电行业节约效率,降低能耗提出了更高的要求,因此越来越多的大容量、高参数的超（超）临界代替了以往小容量汽轮发电机组。据《2015中国电力年度发展报告》统计,截止2014年底,600MW及以上容量机组占全国火电机组容量的41.58%,己然成为发电机组的主力军。然而大容量、高参数也带来了汽流激振故障的频频增加。目前,汽流激振已经成为影响大型汽轮机组稳定运行的主要问题之一,因此,研究超（超）临界汽轮机组的汽流激振问题,提出抑制振动的方法,避免汽流激振故障发生,对大型汽轮机组的稳定运行,电厂的安全和经济性具有重要意义。引起汽流激振故障的主要原因为汽流激振力的产生和轴系稳定性降低,本文从这两点,利用CFD方法对不同工况,不同阀序所产生的剩余汽流力进行分析计算,利用数理计算的方法对全周进汽时叶顶间隙激振力进行分析计算,进而分析了汽流激振力影响下的滑动轴承动力参数。最后,依据某厂660MW超临界汽轮机组建立了转子-轴承有限元分析模型,详细研究了不同工况下汽流激振力对转子-轴承动力特性的影响。由本文的研究结果可得,动态叶顶间隙激振力会进一步增大转子的工频振动,这对机组运行是不利的；喷嘴配汽时,总是会增加转子的工频振动,但不同阀序时,振动幅值增量不同；在某些阀序下,汽流力减轻轴承载荷或使转子偏离平衡位置时,转子稳定裕度较低,很容易引发汽流激振故障,使转子失稳；当阀序合理时,可以使转子工频振动增幅在合理范围,并且增加系统稳定性,将本文结论用于出现汽流激振故障的机组,汽流激振故障得到良好抑制。
二、超超临界汽轮机汽流激振研究现状与展望（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超超临界汽轮机汽流激振研究现状与展望（论文提纲范文）
（1）密封激振下汽轮机转子的动力特性及稳定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 密封激振的国内外研究现状 |
| 1.2.1 密封汽流激振力研究现状 |
| 1.2.2 密封动力特性研究现状 |
| 1.2.3 密封-转子-轴承系统稳定性研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 汽轮机涡动转子的密封流场分析 |
| 2.1 密封流场求解方程 |
| 2.2 密封模型及涡动控制方程 |
| 2.2.1 密封物理模型 |
| 2.2.2 单频涡动方程 |
| 2.2.3 数值验证 |
| 2.3 计算结果分析 |
| 2.3.1 密封泄漏特性 |
| 2.3.2 密封泄漏损失分布 |
| 2.3.3 静偏心压力分布 |
| 2.3.4 转子涡动压力脉动特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 多频涡动下汽轮机转子的密封激振力与动力特性 |
| 3.1 多频涡动模型及动力系数求解 |
| 3.1.1 多频涡动方程 |
| 3.1.2 锥形多频涡动模型 |
| 3.1.3 动力系数求解方法 |
| 3.1.4 多频涡动及动力系数求解验证 |
| 3.2 密封激振力与相频特性 |
| 3.2.1 多频涡动的密封激振力 |
| 3.2.2 力与位移的相频分析 |
| 3.3 变负荷密封动力特性的频域分析 |
| 3.3.1 变负荷密封动力系数 |
| 3.3.2 变负荷有效阻尼分析 |
| 3.4 耦合热载荷的密封动力特性 |
| 3.4.1 热载荷密封齿形变计算 |
| 3.4.2 齿变形的密封动力系数 |
| 3.5 锥形涡动的密封动力特性 |
| 3.5.1 锥形涡动动力系数 |
| 3.5.2 锥形涡动有效阻尼分析 |
| 3.6 密封结构多因素影响的动力特性及优化 |
| 3.6.1 四元二次正交试验多因素分析及优化 |
| 3.6.2 优化密封的性能提升机理 |
| 3.6.3 优化密封的动力特性 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 汽流激振诱导的汽轮机转子运动特性 |
| 4.1 运动微分方程及力学模型 |
| 4.1.1 转子运动方程 |
| 4.1.2 油膜力模型 |
| 4.1.3 激振力拟合模型 |
| 4.1.4 运动方程求解 |
| 4.2 汽流激振力下转子运动特性分析 |
| 4.2.1 转子分岔特性 |
| 4.2.2 转子频谱特性 |
| 4.2.3 轴心映射特性 |
| 4.3 密封结构影响的转子运动特性 |
| 4.3.1 齿数对转子运动特性的影响 |
| 4.3.2 凸台数对转子运动特性的影响 |
| 4.3.3 齿长对转子运动特性的影响 |
| 4.4 转子运动的稳定性 |
| 4.4.1 设计参数下转子稳定性 |
| 4.4.2 齿数对转子稳定性影响 |
| 4.4.3 凸台数对转子稳定性影响 |
| 4.4.4 齿长对转子稳定性影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 密封—转子—轴承各向异性支承的转子振动特性 |
| 5.1 转子各向异性支承模型 |
| 5.1.1 各向异性支承模型 |
| 5.1.2 转子集总模化 |
| 5.2 Riccati传递矩阵 |
| 5.2.1 各向同性支承传递矩阵 |
| 5.2.2 各向异性支承传递矩阵 |
| 5.2.3 模态分析与验证 |
| 5.3 耦合密封激振的转子振动特性 |
| 5.3.1 密封汽流激振耦合分布 |
| 5.3.2 密封激振对临界转速的影响 |
| 5.3.3 转子振型分析 |
| 5.3.4 振动特征分析 |
| 5.3.5 振动稳定性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）汽轮机叶顶间隙泄漏流的不稳定性及其诱导汽流激振研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 本课题国内外的研究动态 |
| 1.2.1 叶顶间隙泄漏流动的研究现状 |
| 1.2.2 汽流激振的研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究的总结 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 汽轮机叶顶汽封间隙泄漏流动计算模型 |
| 2.1 物理模型 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 划分网格 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.6 建立并求解离散方程组 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 汽轮机叶顶汽封间隙泄漏流的空间演化规律分析 |
| 3.1 叶顶间隙区域泄漏流动特性 |
| 3.1.1 数值计算结果验证 |
| 3.1.2 叶顶汽封内流场结构分析 |
| 3.1.3 叶顶汽封腔室内涡核位置分析 |
| 3.1.4 转子偏心对叶顶汽封内流场结构影响分析 |
| 3.2 叶顶间隙区域泄漏流与主流掺混行为研究 |
| 3.2.1 动叶出口流场 |
| 3.2.2 动叶出口掺混行为 |
| 3.3 叶顶间隙区域泄漏损失研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 汽轮机叶顶汽封间隙泄漏流的不稳定性分析 |
| 4.1 转子未偏心时叶顶汽封内非定常流动的数值分析 |
| 4.1.1 转子未偏心时叶顶汽封内的非定常流场结构 |
| 4.1.2 转子未偏心时叶顶汽封内涡核位置运动规律 |
| 4.1.3 转子未偏心时叶顶泄漏量的波动规律 |
| 4.1.4 转子未偏心时叶顶汽封内周向压力分布规律 |
| 4.2 转子偏心时叶顶汽封内非定常流动的数值分析 |
| 4.3 转子偏心时叶顶汽封内的压力脉动分析 |
| 4.3.1 叶顶汽封腔室内压力脉动实验分析 |
| 4.3.2 叶顶汽封腔室内压力脉动数值分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 汽轮机叶顶间隙汽流激振力分析 |
| 5.1 叶栅内的汽流激振力的理论分析 |
| 5.1.1 转子偏心时叶栅内汽流激振力计算分析 |
| 5.1.2 不同形式汽封下的叶栅内汽流激振力分析 |
| 5.2 叶顶汽封汽流激振力的数值分析 |
| 5.2.1 转子偏心对叶顶汽封横向汽流激振力的影响 |
| 5.2.2 边界涡量流分析方法简介 |
| 5.2.3 转子偏心对边界涡量流的影响 |
| 5.2.4 转子偏心对叶顶汽封径向汽流激振力的影响 |
| 5.3 叶顶汽封内涡动诱导汽流激振力脉动规律分析 |
| 5.3.1 围带面边界涡量流的非定常变化规律分析 |
| 5.3.2 叶顶汽封横向汽流激振力的脉动规律分析 |
| 5.3.3 围带面压力的非定常变化规律分析 |
| 5.3.4 叶顶汽封径向汽流激振力的脉动规律分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）工业汽轮机转静子组件稳态运行安全分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 汽轮机结构强度研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 汽轮机高温蠕变强度研究现状 |
| 1.2.2 汽轮机变工况研究现状 |
| 1.2.3 汽轮机叶片振动特性与强度研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 工业汽轮机转静子强度理论和变工况计算方法 |
| 2.1 汽缸有限元计算方法 |
| 2.1.1 汽缸热固耦合分析的有限元计算方法 |
| 2.1.2 蠕变计算的有限元计算方法 |
| 2.1.3 旋转对称叶片的自由振动有限元计算 |
| 2.2 高温蠕变强度理论基础 |
| 2.3 汽缸变工况热力计算方法 |
| 2.3.1 水和水蒸汽热力参数计算方法 |
| 2.3.2 汽缸变工况计算方法 |
| 2.4 叶片共振及强度分析 |
| 2.4.1 汽轮机叶片强度安全性考核方法 |
| 2.4.2 汽轮机叶片及叶盘结构共振分析方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 工业汽轮机汽缸高温强度分析 |
| 3.1 汽轮机汽缸结构与工作参数 |
| 3.1.1 汽缸有限元模型 |
| 3.1.2 汽缸材料特性 |
| 3.1.3 汽缸额定工况边界条件 |
| 3.2 汽轮机额定工况强度计算 |
| 3.2.1 汽缸水压试验校核 |
| 3.2.2 汽缸初始稳态温度场 |
| 3.2.3 汽缸初始稳态应力场 |
| 3.2.4 汽缸初始稳态位移场 |
| 3.2.5 汽缸长时蠕变强度分析 |
| 3.3 汽缸密封面汽密性分析 |
| 3.3.1 水压密封性能计算 |
| 3.3.2 初始稳态工况密封性能计算 |
| 3.3.3 蠕变工况密封性能计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 工业汽轮机变工况参数计算及敏感性分析 |
| 4.1 汽轮机变工况热力参数计算 |
| 4.1.1 水和水蒸汽热力参数计算 |
| 4.1.2 对流换热系数计算平台 |
| 4.1.3 Matlab驱动的汽轮机变工况简化计算 |
| 4.2 汽轮机进汽参数变化敏感性分析 |
| 4.2.1 温度场变化 |
| 4.2.2 应力场变化 |
| 4.2.3 应变场变化 |
| 4.2.4 位移场变化 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 工业汽轮机末级叶盘结构动静强度分析 |
| 5.1 叶片及叶盘结构的频率分析 |
| 5.1.1 叶片三维模型 |
| 5.1.2 不同约束条件下的模态分析 |
| 5.1.3 预应力模态计算及共振分析 |
| 5.1.4 基于干涉图法的汽轮机叶盘共振分析 |
| 5.2 叶盘结构的强度校核 |
| 5.2.1 轮槽-叶片模型的建立 |
| 5.2.2 不同边界条件下的叶片受力分析 |
| 5.2.3 叶片强度校核 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）超超临界汽轮机高压缸汽封力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 汽流激振与汽封特性研究现状 |
| 1.2.1 汽封特性研究内容 |
| 1.2.2 汽封密封特性的研究 |
| 1.2.3 汽流激振与汽封动力学特性研究 |
| 1.3 主要工作和研究内容 |
| 第二章 转子汽封流动数值模拟的基本理论 |
| 2.1 计算流体力学 |
| 2.1.1 计算流体力学简介 |
| 2.1.2 计算流体力学的步骤 |
| 2.2 CFD基本理论 |
| 2.2.1 控制方程的建立 |
| 2.2.2 基于有限体积法的方程离散 |
| 2.2.3 算法选择 |
| 2.2.4 湍流模型的选择 |
| 2.3 FLUENT软件及理论基础 |
| 2.3.1 FLUENT简介 |
| 2.3.2 FLUENT计算求解过程 |
| 2.3.3 计算网格 |
| 2.3.4 壁面边界 |
| 2.3.5 物性参数的设定 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 转子汽封力学特性计算模型 |
| 3.1 汽封原理和超超临界汽轮机高压转子汽封 |
| 3.1.1 转子汽封的密封原理 |
| 3.1.2 超超临界660MW汽轮机高压转子汽封 |
| 3.2 转子汽封的三维建模 |
| 3.2.1 转子汽封模型的建立 |
| 3.2.2 转子汽封模型的网格划分 |
| 3.3 FLUENT的相关设置 |
| 3.3.1 物性参数的设置 |
| 3.3.2 模型边界条件的设置 |
| 3.3.3 计算收敛依据 |
| 3.3.4 FLUENT后处理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 转子汽封流场计算与分析 |
| 4.1 转子汽封的计算 |
| 4.1.1 转子汽封的建模 |
| 4.1.2 转子汽封参数计算 |
| 4.1.3 网格密度对计算的影响 |
| 4.1.4 漏汽量和最后一个空腔内压力的比较 |
| 4.2 转子汽封的流场分析 |
| 4.2.1 汽封内转子近表面蒸汽压力的轴向分布 |
| 4.2.2 转子汽封蒸汽的速度场分析 |
| 4.2.3 转子汽封流场的湍动能分析 |
| 4.3 汽封内蒸汽压力和速度的周向分布 |
| 4.3.1 汽封内压力周向分布的沿轴向的变化 |
| 4.3.2 转子转速对蒸汽压力与速度的周向分布影响 |
| 4.3.3 汽封间隙对蒸汽压力与速度的周向分布影响 |
| 4.3.4 转子偏心距对蒸汽压力与速度的周向分布影响 |
| 4.3.5 进出口压差对蒸汽压力与速度的周向分布影响 |
| 4.3.6 转子半径对蒸汽压力与速度的周向分布影响 |
| 4.4 汽封漏汽量的影响因素分析 |
| 4.4.1 转子旋转速度对漏汽量的影响 |
| 4.4.2 汽封间隙对漏汽量的影响 |
| 4.4.3 转子的偏心距对漏汽量的影响 |
| 4.4.4 蒸汽进出口压差对漏汽量的影响 |
| 4.4.5 转子半径对漏汽量的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 汽封对转子的汽流作用力影响分析 |
| 5.1 汽封蒸汽对转子的作用力 |
| 5.1.1 转速对转子汽封汽流力的影响 |
| 5.1.2 汽封间隙对汽封汽流力的影响 |
| 5.1.3 转子的偏心距对汽封汽流力的影响 |
| 5.1.4 进出口压差对汽封汽流力的影响 |
| 5.1.5 转子半径对汽封汽流力的影响 |
| 5.2 汽封运行工况对转子汽流力的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
（5）超超临界机组气流激振对轴系稳定性的影响分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景及意义 |
| 1.2 气流激振的研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作及内容安排 |
| 第二章 旁通补气气流力的计算 |
| 2.1 补气模型的建立及补气参数的确定 |
| 2.1.1 补气模型的简化 |
| 2.1.2 旁通补气结构的网格划分 |
| 2.1.3 补气参数以及边界条件的确定 |
| 2.2 径向进气模型计算结果及分析 |
| 2.2.1 1.08 THA工况计算结果分析 |
| 2.2.2 不同补气流量单、双侧进气计算结果分析 |
| 2.3 切向-轴向进气模型计算结果及分析 |
| 2.3.1 切向-轴向进气模型的建立 |
| 2.3.2 切向-轴向进气计算结果及分析 |
| 2.4 两种不同进气模型计算结果的对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 补气方式对转子稳定性的影响分析 |
| 3.1 稳定性的基本概念 |
| 3.2 转子稳定性程序的实现 |
| 3.2.1 转子离散模型的建立 |
| 3.2.2 稳定性的计算推导 |
| 3.2.3 程序的实现 |
| 3.3 高压转子稳定性的计算 |
| 3.3.1 高压转子的离散化 |
| 3.3.2 轴承油膜动态特性的计算 |
| 3.3.3 稳定性及临界转速的计算 |
| 3.4 采用不同进气模型补气对转子轴系稳定性的影响 |
| 3.4.1 气动刚度的计算 |
| 3.4.2 气流力对转子临界转速和稳定性影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 平衡轴封转子轴系稳定性的计算分析 |
| 4.1 平衡轴封螺旋形气流效应的原理 |
| 4.2 平衡轴封螺旋形气流效应的计算 |
| 4.3 平衡轴封对稳定性的影响 |
| 4.4 平衡轴封的结构参数对轴系稳定性的影响 |
| 4.4.1 轴封长度对稳定性的影响 |
| 4.4.2 轴封径向间隙对轴系稳定性的影响 |
| 4.4.3 轴封内增加腔室对轴系稳定性的影响 |
| 4.4.4 轴承宽度对轴系稳定性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结及展望 |
| 5.1 论文研究内容总结 |
| 5.2 展望与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术成果 |
（6）燃煤电厂大型汽轮机配汽方式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 汽轮机配汽方式的种类与特点 |
| 2.1 节流配汽原理与特点 |
| 2.2 喷嘴配汽原理与特点 |
| 2.3 旁通配汽的特点 |
| 2.4 汽轮机不同运行方式下的配汽方式 |
| 2.4.1 定压节流配汽运行方式 |
| 2.4.2 定压喷嘴配汽运行方式 |
| 2.4.3 定压节流配汽与定压喷嘴配汽运行方式的比较 |
| 2.5 滑压运行配汽方式 |
| 2.5.1 纯滑压运行方式 |
| 2.5.2 节流滑压运行方式 |
| 2.5.3 复合滑压运行方式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 汽轮机复合配汽方式的定量分析 |
| 3.1 节流配汽加外旁通方式 |
| 3.1.1 定量分析方法 |
| 3.1.2 定量计算实例 |
| 3.2 喷嘴配汽加内旁通方式 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 汽轮机配汽方式改进后的热经济性计算 |
| 4.1 汽轮机配汽方式优化后热经济性计算方法 |
| 4.2 汽轮机机配汽方式改进后热经济性计算实例 |
| 4.2.1 上海汽轮机厂1000MW机组 |
| 4.2.2 东方汽轮机厂1000MW机组 |
| 4.3 汽轮机配汽方式改进后综合效果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 一、结论 |
| 二、展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 (攻读学位期间发表论文) |
（7）超（超）临界机组汽流激振及其轴系稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 汽流激振问题研究现状 |
| 1.2.1 汽封动力特性研究现状 |
| 1.2.2 叶顶间隙激振力研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 基于CFD的汽封间隙流体流动特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CFD方法基本原理 |
| 2.2.1 流体流动过程中的控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.3 汽封间隙流体流动特性CFD模型的建立 |
| 2.3.1 汽封模型的建立 |
| 2.3.2 网格划分 |
| 2.3.3 边界条件设置 |
| 2.3.4 计算结果后处理 |
| 2.4 高中压转子过桥汽封CFD模拟结果 |
| 2.4.1 转子无偏心的情况下密封间隙流场CFD模拟结果 |
| 2.4.2 转子偏心的情况下密封间隙流场CFD模拟结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于RBFNN的汽封动力特性系数计算模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 径向基函数神经网络（RBFNN）模型 |
| 3.3 汽封动力特性系数计算原理 |
| 3.4 汽封动力特性系数RBFNN计算模型的建立 |
| 3.5 计算实例 |
| 3.5.1 RBFNN训练样本的计算 |
| 3.5.2 计算结果分析 |
| 3.5.3 形状系数的选择 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于Jeffcott转子的切向刚度与质量不平衡耦合振动研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Jeffcott转子运动状态理论分析 |
| 4.3 线性条件下Jeffcott转子运动状态仿真 |
| 4.4 轴承主刚度非线性条件下仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于有限元法的汽流力对轴系稳定性的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 轴系有限元分析基本步骤 |
| 5.3 轴系有限元分析基本原理 |
| 5.3.1 质量圆盘的简化模型 |
| 5.3.2 弹性轴段的简化模型 |
| 5.3.3 轴承单元的简化模型 |
| 5.3.4 系统运动方程 |
| 5.4 轴系有限元模型的建立 |
| 5.4.1 汽轮机转子模型的建立 |
| 5.4.2 滑动轴承动力特性系数计算 |
| 5.5 汽流力的计算模型 |
| 5.6 轴系稳定性研究计算结果 |
| 5.6.1 轴系谐响应分析 |
| 5.6.2 汽流力对轴系稳定性的影响 |
| 5.6.3 汽流力与质量不平衡力耦合振动响应分析 |
| 5.6.4 轴系振动暂态响应及频谱特征分析 |
| 5.7 汽轮发电机组汽流激振故障案例分析 |
| 5.7.1 汽流激振故障案例一 |
| 5.7.2 汽流激振故障案例二 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（8）超超临界汽轮机阀门非定常流动的DES数值模拟和POD分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 主要缩写表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超超临界汽轮机阀门的应用以及研究意义 |
| 1.2 汽轮机阀门流动结构和声学模态的研究现状 |
| 1.2.1 汽轮机阀门流动结构研究的文献调研 |
| 1.2.2 声学模态分析在汽轮机阀门研究中的文献调研 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 1.4 本文研究技术路线 |
| 第二章 超超临界汽轮机阀门流场数值计算及分析原理 |
| 2.1 阀门流场数值计算原理 |
| 2.1.1 计算流体力学 |
| 2.1.2 剪切应力输运模型和分离涡模拟 |
| 2.2 阀门声学模态分析原理 |
| 2.2.1 声学有限元法 |
| 2.2.2 阀门声学模态的影响因素 |
| 2.3 阀门流场本征正交分解原理 |
| 2.3.1 Snapshot-POD方法 |
| 2.3.2 Extended-POD方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超超临界汽轮机阀门数值研究方法的实验验证 |
| 3.1 阀门滤网通流特性的实验验证 |
| 3.2 阀门流场数值计算的实验验证 |
| 3.2.1 SST模型模拟阀门时均流场的实验验证 |
| 3.2.2 DES方法模拟阀门非定常流场的实验验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 超超临界汽轮机阀门时均流动特性的数值分析 |
| 4.1 阀门滤网对阀门流动结构的影响 |
| 4.1.1 滤网对主汽阀流场的影响 |
| 4.1.2 滤网对调节阀流场的影响 |
| 4.1.3 滤网对中小开度下调节阀流场的影响 |
| 4.2 中小开度下调节阀流动结构分布特征 |
| 4.2.1 阀门壁面附着流动 |
| 4.2.2 阀门壁面分离流动 |
| 4.3 阀门壁面附着和分离流动的机理分析 |
| 4.3.1 膨胀波和压缩波的影响 |
| 4.3.2 Coand?效应的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 超超临界汽轮机阀门壁面附着流动的非定常数值分析 |
| 5.1 阀门壁面附着流动的DES计算 |
| 5.1.1 壁面附着流动的非定常特性分析 |
| 5.1.2 壁面附着流动状态下阀杆的气动力波动特性分析 |
| 5.2 阀门壁面附着流动的POD分析 |
| 5.2.1 阀杆腔室内压力脉动场的POD分析 |
| 5.2.2 调节阀内压力脉动场的POD分析 |
| 5.2.3 调节阀内流动相干结构的POD分析 |
| 5.3 阀门压力脉动时空演变的互相关分析 |
| 5.4 阀门声学模态分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 超超临界汽轮机阀门壁面分离流动的非定常数值分析 |
| 6.1 阀门壁面分离流动的DES计算 |
| 6.1.1 壁面分离流动的非定常特性分析 |
| 6.1.2 壁面分离流动状态下阀杆的气动力波动特性分析 |
| 6.2 阀门壁面分离流动的POD分析 |
| 6.2.1 阀杆腔室内压力脉动场的POD分析 |
| 6.2.2 调节阀内压力脉动场的POD分析 |
| 6.2.3 调节阀内流动相干结构的POD分析 |
| 6.3 阀门压力脉动时空演变的互相关分析 |
| 6.4 阀门声学模态分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 某超超临界汽轮机冷启动暖机工况下阀门的非定常汽流激振分析 |
| 7.1 暖机工况阀门振动的现场测试 |
| 7.2 暖机工况调节阀非定常流场的DES计算 |
| 7.2.1 非定常流场分析 |
| 7.2.2 阀杆气动力波动特性分析 |
| 7.3 暖机工况调节阀非定常流场的POD分析 |
| 7.3.1 阀杆腔室内压力脉动场的POD分析 |
| 7.3.2 调节阀内压力脉动场的POD分析 |
| 7.3.3 调节阀内流动相干结构的POD分析 |
| 7.4 阀门压力脉动时空演变的互相关分析 |
| 7.5 阀门声学模态分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 本文主要结论 |
| 8.2 本文主要创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间已完成的科研项目 |
（9）1000MW超超临界汽轮机汽流激振特性研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究的意义 |
| 1.3 国内外汽流激振的研究现状及趋势 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究情况 |
| 1.3.3 研究现状综述 |
| 1.4 研究目标 |
| 1.5 研究内容 |
| 2 汽轮机汽流激振力理论 |
| 2.1 汽流激振概述 |
| 2.2 转子涡动的模型 |
| 2.3 叶顶间隙激振力 |
| 2.3.1 汽流作用在动叶上的力 |
| 2.3.2 叶顶间隙激振力分析 |
| 2.3.3 叶顶围带汽流激振力 |
| 2.4 密封汽流激振力 |
| 2.4.1 迷宫汽封概述 |
| 2.4.2 迷宫密封转子动力学模型 |
| 2.4.3 转子动力特性对稳定性的影响 |
| 2.5 静态蒸汽力分析 |
| 2.5.1 切向汽流力 |
| 2.5.2 轴向汽动力 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 1000MW超超临界机组静态蒸汽力及叶轮激振力 |
| 3.1 机组概述 |
| 3.2 振动情况及初步判断 |
| 3.2.1 现场振动数据 |
| 3.2.2 振动初判 |
| 3.3 转子动偏心对轴封间隙的影响分析 |
| 3.3.1 轴心轨迹图 |
| 3.3.2 偏心对轴封间隙的影响 |
| 3.4 静态蒸汽力计算分析 |
| 3.4.1 汽轮机调节方式 |
| 3.4.2 不同负荷下的静态蒸汽力 |
| 3.5 叶轮激振力计算分析 |
| 3.5.1 调节级结构尺寸 |
| 3.5.2 不同负荷下叶轮涡动激振力 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 1000MW超超临界机组汽封激振力数值模拟 |
| 4.1 数值模拟的计算方法 |
| 4.1.1 控制方程的选择 |
| 4.1.2 湍流模型的选择 |
| 4.1.3 近壁面的处理 |
| 4.1.4 控制方程的离散 |
| 4.1.5 介质条件 |
| 4.1.6 算法选择 |
| 4.2 高压前轴封汽封激振力的数值计算分析 |
| 4.2.1 建模及网格的生成 |
| 4.2.2 边界条件 |
| 4.2.3 求解方式 |
| 4.2.4 计算结果及分析 |
| 4.3 调节级叶顶围带汽封激振力数值计算分析 |
| 4.3.1 建模及网格的生成 |
| 4.3.2 边界条件 |
| 4.3.3 求解方式 |
| 4.3.4 计算结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 1000MW超超临界机组汽流激振的治理 |
| 5.1 阀门试验 |
| 5.1.1 阀序试验 |
| 5.1.2 调门流量特性试验 |
| 5.2 阀门试验后升负荷试验 |
| 5.3 转轴偏心的调整 |
| 5.3.1 轴承检查 |
| 5.3.2 改进措施 |
| 5.4 偏心调整后升负荷试验 |
| 5.5 汽封的调整 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及参加的研究项目 |
（10）超（超）临界汽轮机组汽流激振研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 汽流激振理论及实验研究 |
| 1.2.2 汽流激振数值模拟研究 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 汽轮机组汽流激振相关计算方法 |
| 2.1 剩余汽流力的CFD计算方法 |
| 2.1.1 剩余汽流力产生机理 |
| 2.1.2 剩余汽流力的CFD方法基础 |
| 2.1.3 基于CFX的剩余汽流力分析流程 |
| 2.2 叶顶间隙激振力的数理计算方法 |
| 2.2.1 叶顶间隙激振力产生机理 |
| 2.2.2 叶顶间隙激振力数理模型 |
| 2.3 汽流激振力影响下的滑动轴承动力参数计算方法 |
| 2.3.1 滑动轴承动压润滑工作原理 |
| 2.3.2 油膜压力分布 |
| 2.3.3 汽流激振力影响下滑动轴承动力参数 |
| 2.4 转子-轴承动力特性分析的有限元方法 |
| 2.4.1 基于有限元方法的转子-轴承系统运动方程 |
| 2.4.2 转子-轴承系统动力特性 |
| 2.4.3 基于SAMCEF-ROTOR的转子-轴承系统动力特性分析流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 汽流激振分析三维模型建立 |
| 3.1 基于CFX的剩余汽流力计算模型建立 |
| 3.1.1 调节级几何模型建立 |
| 3.1.2 网格划分及边界条件设置 |
| 3.2 基于SAMCEF-ROTOR实体转子三维有限元模型建立 |
| 3.2.1 汽轮机转子三维建模 |
| 3.2.2 转子三维有限元模型的简化 |
| 3.2.3 基于SAMCEF-ROTOR有限元分析模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 汽流激振力及其影响下的轴承动力参数研究 |
| 4.1 基于CFX的剩余汽流力计算及分析 |
| 4.1.1 调节级内流场计算结果分析 |
| 4.1.2 剩余汽流力计算及分析 |
| 4.2 叶顶间隙激振力的计算及分析 |
| 4.2.1 静偏心影响下叶顶间隙力计算及分析 |
| 4.2.2 动偏心影响下叶顶间隙力计算及分析 |
| 4.3 汽流激振力影响下轴承动力参数计算及分析 |
| 4.3.1 汽流激振力对轴承载荷的影响 |
| 4.3.2 轴承载荷对偏心率和载荷角的影响 |
| 4.3.3 汽流激振力对轴承动力参数的影响 |
| 4.3.4 润滑油油温对轴承动力特性参数的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于SAMCEF-ROTOR的转子-轴承系统动力特性研究 |
| 5.1 转子-轴承系统临界转速及模态分析 |
| 5.2 汽流激振力影响下的转子.轴承系统简谐响应 |
| 5.2.1 叶顶间隙激振力作用下的不平衡响应 |
| 5.2.2 剩余汽流力作用下的不平衡响应 |
| 5.3 汽流激振力影响下的转子-轴承系统稳定性 |
| 5.4 汽轮机组汽流激振故障及处理实例 |
| 5.4.1 汽流激振失稳及处理 |
| 5.4.2 部分进汽引起的振动增大及处理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
四、超超临界汽轮机汽流激振研究现状与展望（论文参考文献）
- [1]密封激振下汽轮机转子的动力特性及稳定性分析[D]. 司和勇. 东北电力大学, 2021(01)
- [2]汽轮机叶顶间隙泄漏流的不稳定性及其诱导汽流激振研究[D]. 李盼. 东北电力大学, 2021(01)
- [3]工业汽轮机转静子组件稳态运行安全分析[D]. 张博. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]超超临界汽轮机高压缸汽封力学特性研究[D]. 陶伟. 东南大学, 2019(03)
- [5]超超临界机组气流激振对轴系稳定性的影响分析[D]. 余松. 上海交通大学, 2019(06)
- [6]燃煤电厂大型汽轮机配汽方式研究[D]. 赵伟志. 长沙理工大学, 2018(07)
- [7]超（超）临界机组汽流激振及其轴系稳定性研究[D]. 邓敏强. 东南大学, 2018(05)
- [8]超超临界汽轮机阀门非定常流动的DES数值模拟和POD分析[D]. 王鹏. 上海交通大学, 2017(08)
- [9]1000MW超超临界汽轮机汽流激振特性研究与应用[D]. 谌莉. 武汉大学, 2017(06)
- [10]超（超）临界汽轮机组汽流激振研究[D]. 刘嘉伟. 东南大学, 2016(03)