多软件环境下主油泵集成设计系统研究.pdf

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1、第2期NO.22016年6月DONGFANGTURBINEJun.2016DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2016.02.001多软件环境下主油泵集成设计系统研究杨佐卫，曾令刚，赵世全（东方汽轮机有限公司，四川德阳，618000）摘要：鉴于汽轮机油系统中主油泵的自主设计需求，在流动分析与结构分析理论的基础上，编制了低比转速离心泵水力设计软件，与基于ANSYSWORKBENCH软件平台的水力性能预测模型和结构强度分析模型相结合，构建了主油泵集成设计系统，并以60Hz-300MW机组主油泵的全新设计作为设计实例，验证了主油泵集成设计系统的有效性和可行性。关

2、键词：主油泵，集成设计，性能预测，结构分析中图分类号：TK263文献标识码：A文章编号：1674-9987（2016）02-0001-07ResearchonIntegratedDesignSystemofMainOilPumpunderMulti-softwareConditionYangZuowei,ZengLinggang,ZhaoShiquan（DongfangTurbineCo.,Ltd.,DeyangSichuan,618000）Abstract:Owingtoindependentdesignrequirementsofmainoilpumpforsteamturbineo

3、ilsystem,onthebasisofflowanalysisandstructuralanalysistheory,thehydraulicdesignsoftwareoflowspecificspeedcentrifugalpumpwasestablished.CombininghydraulicperformancepredictionmodelswithstructuralstrengthanalysismodelbasedonANSYSWORKBENCHsoftwareplatform,theintegrat⁃eddesignsystemofmainoilpumpwases

4、tablished.Atthesametime,thenewdesignofmainoilpumpfor60Hz-300MWunitasde⁃signexamplewasdone.Theeffectivenessandfeasibilityofmainoilpumpintegrateddesignsystemwereverified.Keywords:mainoilpump,integrateddesign,performanceprediction,structuralanalysis轮，其材料的屈服强度远小于其他零件，高速条件0前言下叶片头部易出现应力集中问题。传统的一元水力设计方法

5、、材料力学与临界转速校核方法不能大型火电机组广泛采用“主油泵-射油器”型完全满足主油泵的设计要求，设计的主油泵效率式与“主油泵-油涡轮”型式的润滑油系统，主油偏低、“扬程-流量”特性曲线易出现驼峰，轴功泵升压比高达15~18倍，要求“扬程-流量”特性率曲线随流量增加而迅速增加，叶轮易出现应力曲线平坦，同时，为了防止汽轮机油系统中零件集中，并且试验周期长、成本高。因此，引入数“碰摩”引起润滑油燃烧的事故而采用了铸铜叶值分析手段完善主油泵的设计必将成为发展趋势。作者简介：杨佐卫（1980-），男，工学博士，工程师，毕业于四川大学机械工程专业，主要从事汽轮机润滑油系统设计与仿真工作。·1·第2

6、期NO.22016年6月DONGFANGTURBINEJun.2016目前，国内外学者在离心泵的设计与分析方足，则得到满意解，以上二者其一未满足，则修[1]面已经做了许多工作。VoordeJV提出了离心泵改水力型线返回计算。[2]稳态和瞬态条件下的性能预测方法；GonzȧlezJ通过数值模拟手段研究了离心泵叶轮与蜗壳的相[3]互作用对其动态性能的影响；符杰利用性能预测[4-5]方法进行了离心泵改型设计研究；GotoA采用反向设计方法与CFD方法相结合，提出了离心泵[6]及其扩散管的流体动力学设计系统；王洋利用流固耦合方法完成了离心泵冲压焊接叶轮的强度分[7]析；张晖针对高压小流量离心泵

7、进行了泵轴的模态分析。虽然现阶段已具有了较为完善的离心泵水力性能预测模型和结构强度分析模型，同时水力设计、流动分析与结构分析软件间的数据接口不兼图1主油泵集成设计系统总体技术路线容，但多数数值分析均是以校核或验证为目的，而不是以形成完整设计系统或实现多学科联合优主油泵集成设计系统的数据传递流程如图2所化为目的，这也是尚未形成主油泵集成设计系统示。由离心泵水力设计软件（全新设计）或优秀水的主要原因。力模型库（改型设计）获得叶轮与蜗壳的