燃氣輪機是裝備製造業的高端產品🐃,具有功率大🛺、效率高🩰、啟動快、可用燃料多、汙染排放低等優點,其技術取得突破將帶來整個製造業的突破。燃氣輪機可分為重型與輕型兩大類🕖,重型燃氣輪機是迄今為止效率最高的熱-功轉換類發電設備,它的研發製造水平代表了一個國家的重工業水平。重型燃氣輪機轉子系統具有質量厚重🖲,長度偏長等結構特點,且其工作條件不斷向更高溫、更高壓🧑🏿🎓、更高速的方向發展👨🦳,其轉子系統振動故障所造成的惡性事故屢見不鮮,其振動是在溫度源、流場源、結構源等各種不同激勵作用下的響應🙉,多場耦合作用對重型燃機振動的影響越來越強烈。
本項目結合國內外轉子動力學、混合建模與非線性理論的最新發展,采用有限元和邊界元相結合的方法,突破在熱-流-固多場耦合作用下的動力學建模問題,建立重型燃機轉子系統在溫度場🏄、流場和應力場等多場耦合作用下的非線性動力學模型☞。在此基礎上進行典型工況的計算仿真🧑🏿🎤🤵🏽♂️,運用燃機電廠實際工況監測數據及試驗相結合的方法,實現多場耦合作用下邊界條件的確定🕶,從而進行深入的非線性振動分析,掌握其振動機理,獲得典型工況下機組的振動特征,為研究重型燃機轉子系統在多場耦合下的振動分析提供理論支撐,研究成果可應用於該類設備的具體設計和故障診斷。
能源與機械工程學院 朱瑞