机械工程学报

作者：曹丽华, 王文龙, 罗桓桓, 胡鹏飞, 王勇, 孙亮

单位：1. 东北电力大学能源与动力工程学院 吉林 132012;2. 国网辽宁省电力有限公司 沈阳 110004

关键词：汽轮机,最小流量,流固耦合,模态分析,应力分析；

基金：国家重点研发计划资助项目（2017YFB0902100）。

在火电机组深度调峰工况下，汽轮机进汽量明显减少，低压缸甚至处于小流量工况下，严重威胁叶片的安全稳定运行。为了研究深度调峰工况下，叶片强度极限内最小流量确定的问题，利用ANSYS-Workbench软件对末级叶片进行流固耦合运算和模态分析。结果表明，最大等效应力与最大变形量所处位置不一致，最大等效应力出现在叶顶，最大变形量出现在叶片中部。随着流量的减小，最大等效应力和最大变形量呈先减小后增大的趋势。G1/G0=0.1时，最大等效应力为451.52 MPa，较额定工况时增加了18.94%，最大变形量为0.725 74 mm，较额定工况时降低了7.8%。G1/G0<0.1时，最大等效应力超出强度极限，不满足强度要求。随着流量的减小，叶片固有频率均能避开激振力频率，叶片不会发生共振。综合考虑应力、应变、频率、振型等强度因素，低压缸最小流量不得低于额定流量的10%。

来源：2020年第16期

《机械工程学报》期刊编辑部

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