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风机叶片包容性分析

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另外,合理设计风机机匣,使其在保证机匣包容性的前提下耗村最小,试,轻。即址行最优机,设计有着重要意义。本文的目的在于在风机设计阶段实现较准确的风机机匣包容分析,为新型风机的研制,以及在役风机的改进排故提供设计技术。

  据连续介质力学原理。该过程必须保持能最守恒动量守恒和质量守恒。采用316描述法,根据虚功原瑕高速碰撞系统中的控制方程为性力内力和外力的虚功。,质点位移,为加速度,分别为当前构形的碰撞系统体枳和密度。0为柯西应力张量为单位质量体积力,势为作用在51边界上的面力载荷。将上式作有限元离散化得至离散方程为夕力矢量,士和文分别为加速度矢量位移矢量和速度矢量。该式和忖料的木构方程起构成问2维非线性有限元方程3木构关系的描述对称的维问,只有采用维应力波的描对被冲击的叶片材料,可采用塑性随动硬化本构述方法才能较真实地模拟高速碰撞过程中的应力波模型。它适用于塑性破坏和高应变率材料的碰撞损伤来稿日期2004七24修回日期2005025问,考虑了材料的应变率,并带有破坏断裂模型。该模型的动态屈服应力为为等向硬化。为初始屈服应力,为应变率义和户是,叫兄以应变率参数为有效塑性应变。定义失效塑性应变为。来判断材料是否失效断裂如果实际应变大于失效应变材料就失效。为塑性硬化模量4计算分析主要分析工具,对风机叶片包容性问进行了数值计算分析,计算结果较好的模拟了风机叶片包容的过程。为了简化问假设只有单个叶片撞击机锾不考虑其他叶片的影响。施加在飞断叶外上的速度为折合速度。掎击过枰中体系能量保持守恒。

  4.1计算模型与说明向长0.3叶片长330厚度,21!。机匣共分32000个单元,主要撞击区域进行网格细化,采用实体,3,设64以91方式划分有限元模型,模型机匣的端端面约束。叶片分为350个单元,采用实体3,5,出164以,0方式划分有限元模型,通过对不同高度叶冲节点的速度施加实现整个叶片速度的分布。叶片转速为150,17,1切顺时针方向转动,叶片速度分布意3其中为叶片角速度,为对应叶片上不同高度处的旋转半径,为对应叶片旋转半径处的切向速度。材料取典型的塑性随动硬化模型,材料,性1采用灯限儿分析软件,1各,4提供的接触冲卅算法进梭型叶片掩击机匣的数值计算定义不同部件间的接触来实现接触力和能量的传递。采用点讨面0如9心的接触方式足义。片与机匣的接觖其中机匣为目标体,叶片为接触体从而实现叶片撞击机匣的模换定义叶片自身的面接触来实现叶片自身的卷1接触模拟,其中目标体和接触体均为叶片。机匣材料失效的有效塑性应变设置为3,如果超过这个值,那么就认为单元失效并被删除。如果沿着某方向机匣的排单元失效,那么就研究在国内本文尚属首次为了简化问锾假设撞击过程1!尼摩擦不计。

  材料弹性模量屈服应力泊松比密度9硬化模量20机匣42计算结果与分析D叶片包容过枰分析间历程意。5给出了风机叶片撞击机匣过程中机匣被撞击部位的等效应力时间历程意。由4和5可知,当24,扣48时刻,叶片的叶尖撞击机匣,并发生卷曲。己经卷曲了的叶片顺转子旋转方向飞过微小的距离后,用靠近其中心的凸起部位几乎是贴着机匣内壁再次撞击机匣内壁,在=2.4 1038时刻,叶片卷曲程度在撞击过程中进步加深而达到最大,此时机匣,4部材料屈服,产了塑性变形,但叶片未穿透机匣,机匣包容成功。

  风相机匣内径为。

  2包矜过,能量分析量的时间历程意。中为能量为时间。由6线性有限元方法成功地模拟了风机叶片的包容过程,评估了该型风机叶片的包容性数值计算结果可以为风机叶炒也界性设计提供参考。为了更准确地评估风机叶片的包容性需要进步开展转动叶片包容性的投拟工作。

  5结束语1郝仁礼。锅炉次风机飞车事故原因分析及预防措施儿太原科2郑国,李涛,牛海峰,等。60,机组风机叶片断裂分析黑龙3刘义忠,Aa288016⑴轴流引风机叶片断裂原因分析及处理4刘家钰,陈健英。锅炉引风机多次断叶片事故分析儿中国电力,5刘家钰国产电站风机典型事故的分析研究。中国电力,1998 6李勇。煤气高压风机爆炸原因分析。冶金动力,199565558 7赵旭。双叶片轴流通风机叶片断裂原因分析及改造儿风机技8王爱俊,乔新,厉蕾,等。飞机座舱风挡层合玻璃弹穿有限元分析。南京航空航天大学学报,19邓30437376

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