合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文摘要電力工業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和部門提供電能，它的發(fā)展直接影響著工農(nóng)業(yè)建設(shè)的速度。為了確保實(shí)現(xiàn)機(jī)組的長(zhǎng)期“安全、經(jīng)濟(jì)、滿發(fā)”這一綜合質(zhì)量要求，近年來人們對(duì)葉片的振動(dòng)進(jìn)行了廣泛深入的研究。本論文著重闡述了汽輪機(jī)葉片的型線部分受力計(jì)算方法和避免葉片共振的措施。介紹了汽輪機(jī)葉片的結(jié)構(gòu)形式、葉片受力分析的方法。介紹了葉片振動(dòng)產(chǎn)生的原因、機(jī)理和振動(dòng)類型。在葉片受力分析之后，提出葉片振動(dòng)頻率的計(jì)算方法。在介紹了葉片的振動(dòng)特性和調(diào)頻安全準(zhǔn)則后，提出避免葉片產(chǎn)生共振的措施和建議。介紹了葉片靜頻率和動(dòng)頻率的實(shí)測(cè)方法并且對(duì)目前比較先進(jìn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器作了簡(jiǎn)單的介紹和對(duì)比分析。在大量收集資料和閱讀相關(guān)文章的過程中，對(duì)汽輪機(jī)葉片振動(dòng)產(chǎn)生的原因、機(jī)理以及類型有了深刻的了解，完成畢業(yè)論文。關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；葉片；振動(dòng)合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文AbstractTheelectricpowerindustryprovidestheelectricalenergyfornationaleconomyeachdomainandthedepartment,itsdevelopmentisaffectingtheindustryandagricultureconstructionspeeddirectly.Inordertoguaranteetherealizationunitlong-term“thesecurity,theeconomy,completelysends”thiscomprehensivequalityrequirement,inrecentyearsthepeoplehaveconductedthewidespreadthoroughresearchtoleafbladesvibration.Thepresentpaperelaboratedemphaticallythesteamturbineleafbladethelinepartialstresscomputationalmethodandavoidsleafbladeresonatingthemeasure.Introducedthesteamturbineleafbladesstructuralstyle,theleafbladestressanalysismethod.Introducedtheleafbladevibrationproducesreason,mechanismandvibrationtype.Afterleafbladestressanalysis,proposestheleafbladevibrationfrequencycomputationalmethod.Afterintroducedleafbladesvibrationcharacteristicandthefrequencymodulationsecuritycriterion,proposedavoidstheleafbladehavingtheresonatingmeasureandthesuggestion.Introducedandtheleafbladestaticfrequencyandmovedthefrequencytheactualmethodtomakethesimpleintroductionandthecontrastanalysistothepresentquiteadvancedreal-timemonitorinstrument.Inthemassivedatacollectionandinthereadingthreadprocess,thereason,themechanismaswellasthetypewhichproducedtothesteamturbineleafbladevibrationhadtheprofoundunderstanding,completedthegraduationthesis.Keyword:Turbine；Leafblade；Vibration合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文目錄引言.1第一章葉片受力分析.31.1葉片的結(jié)構(gòu)形式.31.1.1葉片型線部分.31.1.2動(dòng)葉葉根.41.1.3動(dòng)葉頂部.51.2葉片的連接件及其連接形式.51.3葉片型線部分的應(yīng)力計(jì)算.61.3.1等截面葉片的拉應(yīng)力計(jì)算.61.3.2變截面葉片的拉應(yīng)力計(jì)算.71.3.3葉片的蒸汽彎應(yīng)力計(jì)算.8第二章葉片的振動(dòng).132.1振動(dòng)產(chǎn)生的原因.132.1.1低頻激振力第一類激振力.132.1.2高頻激振力第二類激振力.142.2葉片的振動(dòng)形式振型.152.2.1自由葉片的振型.152.2.2有限葉片組的振型.162.2.3整圈的振型.172.3葉片自振頻率的計(jì)算.17第三章葉片振動(dòng)的安全準(zhǔn)則和調(diào)頻.203.1葉片振動(dòng)特性.203.1.1基本概念.203.1.2安全倍率.213.1.3不調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則.233.1.4調(diào)頻葉片的安全準(zhǔn)則.233.2避免葉片共振的方法及措施.24合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文第四章葉片振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)分析.334.1葉片靜頻率的測(cè)定.334.1.1自振法.334.1.2共振法.334.1.3全息攝影.354.2動(dòng)頻率的測(cè)定.374.2.1用無線電遙測(cè)技術(shù)在線診斷葉片振動(dòng).374.2.2雙探頭葉片振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng).384.2.3其他測(cè)試方法.39結(jié)論.40參考文獻(xiàn).41謝辭.42合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文1引言由于電能日益廣泛地被使用，電氣化的程度已成為國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。電力工業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和部門提供電能，它的發(fā)展直接影響著工農(nóng)業(yè)建設(shè)的速度。因此在能源建設(shè)上必須超前發(fā)展電力工業(yè)。譬如，在美、蘇兩國的發(fā)電量達(dá)到3000億千瓦時(shí)以后的二十年中，美國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度與電力增長(zhǎng)速度之比為1：2；蘇聯(lián)為1：1.28；日本近三十年來為1：1.12。我國從執(zhí)行第一個(gè)五年計(jì)劃以來的三十年里為1：1.73。由此可見，發(fā)展電力工業(yè)十分重要。汽輪機(jī)是一種以蒸汽為工質(zhì)，并將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)機(jī)械，是現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用最廣的原動(dòng)機(jī)。它具有單機(jī)功率大、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。汽輪機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)各種泵，風(fēng)機(jī)，高爐鼓風(fēng)機(jī)，壓氣機(jī)和船舶的螺旋槳等。汽輪機(jī)的排汽和中間抽汽可以滿足生產(chǎn)和生活供熱的需要，這種既供熱又發(fā)電的供熱式汽輪機(jī)具有較高的熱經(jīng)濟(jì)性。汽輪機(jī)是現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用最廣的原動(dòng)機(jī)，它是高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械，由于轉(zhuǎn)動(dòng)部分不可能絕對(duì)平衡，故在工作時(shí)會(huì)引起機(jī)組的振動(dòng)。由于噴嘴以及葉片的存在，即使在工況不變的條件下，對(duì)于通流部分來講，也不是穩(wěn)定流動(dòng)，而總是有一定的周期性擾動(dòng)，亦即在轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)中，葉片將受到一次或者多次激振力，從而引起葉片的振動(dòng)。當(dāng)零件的自振頻率和激振力頻率合拍時(shí)會(huì)引起共振，使零件所受的動(dòng)應(yīng)力變大，引起零件的疲勞損壞。汽輪機(jī)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，葉片損壞的原因，多數(shù)是由于葉片振動(dòng)所引起。例如德國從1967年到1969年，功率從630千瓦到30萬千萬，九個(gè)廠家制造的1700臺(tái)機(jī)組的統(tǒng)計(jì)來看，在1967年葉片損壞占汽輪機(jī)損壞事故總數(shù)的25%，1968年占27%，而1969年則占30.5%。從經(jīng)濟(jì)效果上看，1969年葉片檢修費(fèi)用占汽輪機(jī)損壞檢修費(fèi)用總數(shù)的50.5%。因此，為了確保實(shí)現(xiàn)機(jī)組的長(zhǎng)期“安全、經(jīng)濟(jì)、滿發(fā)”這一綜合質(zhì)量要求，近年來人們對(duì)葉片的振動(dòng)及動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行了廣泛深入的研究。但是，由于汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且葉片的工藝性對(duì)汽流激振力有著直接的影響，加之受到實(shí)驗(yàn)條件和測(cè)試技術(shù)的限制，直到目前為止，對(duì)復(fù)雜的激振力及動(dòng)應(yīng)力尚未找到完善的理論計(jì)算方法。因此，直到現(xiàn)在，研究避免葉片振動(dòng)損壞時(shí)，主要是采用調(diào)頻的方法，也就發(fā)說，使合肥工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文2葉片的固有頻率避開激振力頻率，從而避免葉片發(fā)生共振，減小葉片中動(dòng)應(yīng)力。為了使葉片調(diào)開共振，必須研究激振力產(chǎn)生的原因，找出激振力頻率，準(zhǔn)確地計(jì)算出葉片的固有頻率并確定葉片固有頻率避開激振力頻率的安全范圍，最后提出調(diào)頻的方法和措施等。這就是畢業(yè)論文所要研究和分析的主要內(nèi)容內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文3第一章葉片受力分析葉片是汽輪機(jī)的主要零件之一，它的作用是將高速汽流的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。為了確保能量順利地、最大限度地轉(zhuǎn)換為有用功，不僅要求葉片具有足夠的安全性，而且應(yīng)具有良好的氣動(dòng)特性。1.1葉片的結(jié)構(gòu)形式對(duì)于一只汽輪機(jī)葉片，可分成工作部分又稱型線部分、葉根部分、葉頂部分和連接部