大型汽轮机的隔板刚度特性研究.pdf

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1、丈遠硿大莩颀士莩位论文大型汽轮机的隔板刚度特性研究学流体机械及工程作者姓名董指导教师杨凤珍—孙———皇答辩日细月硕士学位论文大型汽轮机的隔板刚度特性研究作者姓名：董成龙学科、专业：流体机械及工程口学指导教师：杨凤珍、孙涛完成日期：年月大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担

2、相关法律责任。学位论文题目：大型汽轮机的隔板刚度特性研究作者签名：養成尼曰期：年月曰大连理工大学硕士学位论文摘要隔板在汽轮机组中起到固定静叶和阻止级间漏气的作用，是保证机组经济性和安全性的关键部件之一。它将汽轮机所容纳的总压力降分隔成若干段，即将汽轮机所容纳的总焓降分隔成若干段，以使高温、高压蒸汽的内能更有效的转化为汽流的动能，推动转子上的动叶转动而进一步转变成机械功。随着先进的大容量、高参数汽轮机组成为电力工业发展的趋势，汽轮机隔板的刚度特性研究日益引起人们的重视。本文主要釆用数值模拟的手段对隔板强度的计算方法进行研究，选择以某汽轮机厂的实际隔板模型为研究实例，详细分析了其受

3、力边界条件，并采用有限元程序中的接触分析方法处理隔板的位移边界条件。结论表明：与将隔板出汽侧外环面作轴向位移约束的情况相比，接触分析的处理方法更加能接近真实，计算结果更加可靠，方法也能比较容易被工程技术人员掌握。为了能够开展试验来论证数值计算时两种不同位移边界条件设置方法的合理性，本文还计算了不同试验加载点数时隔板的挠度结果，表明加载点数对试验结果会产生很大影响，加载点数越多就越能接近载荷均匀分布的真实情况。在结合本实验室现有实验条件等实际情况的基础上，采用单点加载方式的试验结果虽不能反映隔板真实的变形情况，但将它与两种不同位移边界条件下数值汁算结果的接近程度作为评判依据，也是

4、可行的，这也给以后的试验开展提供了一定的指导。关键词：汽轮机隔板；刚度特性；接触分析；法大型汽轮机的隔板刚度特性研究，：大连理工大学硕士学位论文目录職课题的研究背景及意义课题研究概况及现状本文研究的主要内容有限元方法及屈服准则有限元方法发展概述有限元法实施环节有限元法的求解步骤屈服准则汽轮机隔板计算相关理论隔扳计算的经验公式法法隔板的详细计算本章小结隔板的受力条件分析计算模型的建立几何模型隔板的主要参数隔板受力分析蒸汽对叶片的反作用力分析汽封处的受力简化静叶通道流场的数值分析及结果本章小结隔板数值计算方法的研究位移边界条件的合理性探究支承柔度对计算影响大型汽轮机的陥板刚度特性研

5、究接触分析理论的接触分析不同位移边界条件的计算接触边界条件的设定刚性支承条件的设定计算结果分析本章小结隔板试验方法的研究隔板试验方法简述试验加载点数的影响本章小结结论与展望参考文献攻读硕士学位期间发表学术论文情况大连理工大学学位论文版权使用授权书大连理工大学硕士学位论文绪论课题的研究背景及意义随着我国电力工业的发展，我国的电力负荷缺乏问题已经得到很大缓解，但从长远看，由于我国经济的快速发展，全国的产业结构调整所决定的电力供需矛盾仍将继续存在，电力工业仍会保持稳步增长。另一方面，我国的经济社会发展正遭遇到资源短缺、能耗大、环境污染严重等瓶颈，电力发展也就面临着产能结构升级的要求和

6、挑战，因此，先进的大容量、高参数大型火电、核电项目己经成为电力工业的发展趋势。汽轮机是电力工业的心脏设备，在电厂设备中发挥着无可替代的作用。汽轮机隔板是机组主要通流部件之一，起到固定静叶和阻止级间漏气的作用，是保证机组经济性和安全性的关键部件之一。它将汽轮机所容纳的总压力降分隔成若干段，即将汽轮机所容纳的总洽降分隔成若干段，以便使高温、高压蒸汽的内能更有效的转化为汽流的动能，推动转子上的动叶转动而进一步转变成机械功⑴。在机组运行过程中，汽轮机隔板的两侧承受着非常大的蒸汽压力差，会产生一定的应力和烧度，若隔板没有足够的强度和刚度，会导致隔板的应力和变形过大，造成隔板的损坏，严重时

7、甚至会使隔板与前后叶轮发生碰撞，造成重大安全事故，因此在隔板的设计和制造过程中，必须进行应力和挠度的计算和试验【。在结构上，由于安装的需要，汽轮机隔板由上、下两半并装而成，水平对半分幵，主要分为隔板体、静叶和隔板外缘，隔板的外缘支承在汽虹或隔板套的隔板槽中，中心部分悬空，汽轮机主轴从此穿过，因此隔板实际上是一个外圆支承、具有内孔的半圆板。而有内孔的半圆板的烧度值计算方法在数学上尚无解析解。在隔板受力方面，工作过程中在蒸汽压差力的作用下，隔板外缘被压紧在隔板槽中的一侧，其周边支承面上的支反力沿