100kW微型燃機渦輪葉輪強度及振動分析.pdf

1、微型燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)具有高供電密度及快速供電特性，因而其在軍事與應(yīng)急供電方面極具潛力，得到了有關(guān)部門的高度重視。然而，由于其高速與高溫運轉(zhuǎn)特性，極易出現(xiàn)渦輪葉輪強度不足或振動過大等問題。因此，研究渦輪葉輪強度及葉片固有振動特性以排除葉片故障，提高可靠性，一直是燃氣輪機設(shè)計、生產(chǎn)和使用中十分關(guān)注的具有重要理論意義和工程應(yīng)用價值的問題。 本論文針對高轉(zhuǎn)速環(huán)境下100kW微型燃機渦輪葉輪，應(yīng)用有限元分析方法，進行了渦輪葉輪的強度優(yōu)化設(shè)

2、計及振動特性分析。 首先對葉輪最初的設(shè)計方案進行了計算，在原設(shè)計方案結(jié)構(gòu)不能滿足強度要求的情況下，改進了葉輪結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，使改進后的結(jié)構(gòu)滿足了強度要求；進而計算了改進后的葉輪在離心力和溫度梯度載荷作用下的應(yīng)力，結(jié)果表明在離心力和溫度梯度載荷作用下的葉輪仍能滿足強度要求；為了探索高效計算方法，又用循環(huán)對稱應(yīng)力分析方法進行了試算，驗證了對于具有循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)實體，可用循環(huán)對稱應(yīng)力分析方法來代替整體模型進行計算的結(jié)論。 對渦輪進