一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法技术

本发明专利技术提供一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，S1，进行叶片设计；S2，进行叶片静强度计算；S3，进行叶片振动计算；S4，确定喷嘴数量及位置布置；S5，进行喷嘴流量标定；S6，进行温度标定；S7，进行图谱试验；S8，进行叶片状态评估，如果出现长度超过0.76mm的裂纹转S9，没有出现长度超过0.76mm的裂纹则重复S7；S9，进行设计指标评估，满足设计运行图谱数量则结束，不满足则重复S1。本发明专利技术考虑了真实运行环境中前后静止结构因素对部件的高周疲劳的影响，模拟环境更加真实，可以提前对转子部件进行长时考核，同时在部件阶段及时发现其薄弱环节，大大减小整机试验过程中的试验风险。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于旋转机械领域，具体涉及一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法。

技术介绍

1、燃气轮机是一种功率密度大、体积紧凑的旋转机械，推动转子高速旋转的动叶片是其核心部件。由于工作在高温、高压、高转速的工作环境中，动叶片承受着离心力、振动应力、热应力等多种载荷的共同作用，极易产生断裂失效，以至于在新研燃机机组的设计开发过程中，主要的研制成本都是用于对动叶片的仿真计算与试验测试。

2、根据国内外数据统计，燃气轮机动叶片的断裂故障多数起源于叶片的疲劳断裂(包括低周疲劳断裂和高周疲劳断裂)。其中低周疲劳断裂是由于叶片的局部部位在运行工况下的应力水平超过其材料所能承受的屈服应力水平而发生塑性变形进而对叶片造成损伤，发动机每启停一次损伤累积一次进而最终导致断裂；高周疲劳断裂是由于叶片共振引起的疲劳断裂，引起共振的主要原因为叶片固有频率与工作环境中的激振频率相等时，促使叶片产生大幅度的振动响应，叠加叶片高速旋转过程中的离心力后，引发断裂故障的出现。考虑到动叶片结构强度对燃气轮机整机的安全性影响，在动叶片装机运行前必须进行详细的计算分析和台架本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，其特征在于，所述S2中进行静强度计算的目标是选取考核级，选取的方法如下：

3.根据权利要求2所述的一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，其特征在于，所述S3中对各级叶片运行转速进行振动分析，选取最容易发生振动的代表级进行考核试验，如果S2和S3确定的代表级不同，则这两级同时选择分别进行考核试验。

4.根据权利要求3所述的一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，其特征在于，所述s2中进行静强度计算的目标是选取考核级，选取的方法如下：

3.根据权利要求2所述的一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，其特征在于，所述s3中对各级叶片运行转速进行振动分析，选取最容易发生振动的代表级进行考核试验，如果s2和s3确定的代表级不同，则这两级同时选择分别进行考核试验。

4.根据权利要求3所述的一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，其特征在于，所述s4中根据工程实际，叶片的激振因素通常考虑该叶片前后的静止因素的个数，根据选定级动叶前后的静止因素，沿轴向该级动叶片前后分别布置与静止因素相同数量的喷嘴数，并与静止因素在圆周方向的布置相同，同时将喷嘴与叶片的轴向距离与真实情况下静止因素与叶片的距离相同，以尽最大可能模拟燃气轮机真实环境。

5.根据权利要求4所述的一种模拟燃气轮机运行图谱振动工况的叶片持久试验方法，其特征在于，所述s5中采取的方法为根据流体流过燃气轮机激...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙彦博，王天志，何建元，陈芃樾，傅琳，魏明军，周渝航，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，
类型：发明
国别省市：