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采用热固双向耦合模型的转子热应力计算方法研究
  • ISSN号:0253-987X
  • 期刊名称:《西安交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK263.6[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
  • 作者机构:[1]西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室,西安710049, [2]广东电网公司电力科学研究院,广州510080
  • 相关基金:国家“973计划”资助项目(2011CB706505);国家自然科学基金资助项目(51275385).
中文摘要:

为准确计算汽轮机转子在启、停机过程中的热应力,建立了转子瞬态温度场、应力场分析的热固双向耦合轴对称计算模型.该模型在考虑转子温度场对应力场影响的同时,也考虑了应力场对温度场的影响.采用热固双向耦合有限元模型计算了某超超临界660 MW超高压转子的瞬态温度场和热应力场,并研究了热固双向耦合和单向模型计算结果的差异.计算结果表明:在转子启动过程中,温度与变形之间的耦合作用会随主蒸汽和转子表面温差增大而增强,当转子表面初温与主蒸汽温差为280℃时,两种模型计算出的转子最大热应力相差6.6%.因此,在转子表面热冲击较大的情况下,应选择热固双向耦合模型进行转子热应力计算.

英文摘要:

To accurately estimate the thermal stress of rotor during processes of steam turbine start-up and shut-down, an axisymmetric thermo-structural coupling model of rotor is established. The model considers the effect of the temperature field on the stress field, and the effect of stress field on the temperature field at the same time. The transient temperature field and thermal stress field of a high pressure rotor for a 660 MW steam turbine are calculated with thermo-structural coupled finite element method. The calculated results from the coupled model and from uncoupling model are compared. It indicates that the coupling effect Between temperature and deformation enhances with increasing temperature difference between the steam temperature and the surface temperature of the rotor in star-up process. When the temperature difference reaches 280℃, the difference of maximum thermal stress with two models approximately gets 6.6 %. Therefore, in the case of higher rotor surface heat shock, the thermo- structural coupled model ought to be chosen to calculate transient thermal stress of rotor.

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期刊信息
  • 《西安交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人共和国教育部
  • 主办单位:西安交通大学
  • 主编:陶文铨
  • 地址:西安市咸宁西路28号
  • 邮编:710049
  • 邮箱:xuebao@mail.xjtu.edu.cn
  • 电话:029-82668337 82667978
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-987X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1069/T
  • 邮发代号:52-53
  • 获奖情况:
  • 美国《工程索引》(EI光盘版)定期收录的中文期刊,《中文核心期刊目录总览》综合类核心期刊,科技部《科技论文统计与分析》统计源,《中国科学引文数据库》刊源,获全国高校优秀科技期刊一等奖,“百种中国杰出学术期刊”称号,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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