文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
透平膨胀机叶轮强度及模态的分析研究
姓名:艾丽昆
申请学位级别:硕士
专业:制冷及低温工程
指导教师:李超
20100601
摘要透平膨胀机是利用气体膨胀输出外功并产生冷量的机器。它是空气分离设备、天然气推液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部件,是保证整套设备稳定运行的心脏。而对于透平膨胀机来说,核心部件则是叶轮。然而,由于透平膨胀机具有工作温度变化较大且高速运转特性,极易出现叶特性以排除叶轮故障,提高其可靠性,一直是透平膨胀机在设计、生产和使用中本文应用有限元分析软件酝钙脚蛘突堵郑辛饲慷群驼穸首先计算了透平膨胀机叶轮的温度场分布,并采用热一结构耦合理论将温度场作为边界条件,计算出膨胀轮和增压轮所受到的温差应力,为后续的强度分析其次将温度场结果作为边界条件,并同时考虑离心力、温差应力及气动力三者共同作用时对叶轮的影响,求解出叶轮的应力分布及位移变形状况,并对膨胀最后对透平膨胀机在工作状态下的叶轮进行了带有预应力结构的模态分析,关键词:透平膨胀机;叶轮;有限元;强度;模态分析轮强度不足或振动过大等问题。因此,通过研究透平膨胀机叶轮强度及固有振动十分关注的具有重要理论意义和工程应用价值的重大问题。性的有限元分析。做铺垫。轮及增压轮的强度进行了安全性校核。得到了其在惯性力作用下的振动特性和振动形式,总结了透平膨胀机叶轮的模态特征,探讨了叶轮各部分对固有频率的影响。通过对叶轮振动特性和共振安全性分析,结果表明振动安全余量能够满足工程要求。硕十学位论文本文得到兰州理工大学博士基金项日资助
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插图索引图图某透平膨胀机基本结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图有限元分析流程示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图膨胀轮模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一牡ピ<负谓峁故疽馔肌图叶轮有限元网格划分模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图膨胀轮温度场分布图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图增压轮温度场分布图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图膨胀轮温差应力图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图膨胀轮位移变形图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图增压轮温差应力图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图只考虑离心力时膨胀轮的应力分布图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图离心力和温差应力作用下膨胀轮的位移变形图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图离心力、温差应力及气动力作用下膨胀轮的位移变形图⋯⋯⋯⋯⋯⋯图只考虑离心力时增压轮的位移变形图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图胄牧Α⑽虏钣α捌ψ饔孟略鲅孤值挠αν肌胄牧Α⑽虏钣α捌ψ饔孟略鲅孤值奈灰票湫瓮肌图膨胀轮一阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图膨胀轮二阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图膨胀轮三阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图膨胀轮四阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图膨胀轮五阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图膨胀轮七阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图膨胀轮八阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图增压轮模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图图鲅孤治灰票湫瓮肌牡ピ<负谓峁故疽馔肌图只考虑离心力时膨胀轮的位移变形图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图离心力和温差应力作用下膨胀轮的应力图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图离心力、温差应力及气动力作用下膨胀轮的应力图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图只考虑离心力时增压轮的应力分布图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..胄牧臀虏钣αψ饔孟略鲅孤值挠αν肌胄牧臀虏钣αψ饔孟略鲅孤值奈灰票湫瓮肌图膨胀轮六阶振型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..透平膨胀机叶轮强度及模态的分析研究
图叶轮的共振区域⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图鲅孤忠唤渍裥屯肌图鲅孤侄渍裥屯肌图鲅孤秩渍裥屯肌图鲅孤炙慕渍裥屯肌图鲅孤治褰渍裥屯肌图鲅孤至渍裥屯肌图鲅孤制呓渍裥屯肌图鲅孤职私渍裥屯肌硕士学位论文
插表索引表膨胀轮材料物理性能参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一表增压轮材料物理性能参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表考虑和不考虑气动力时膨胀轮最大和最小应力及位移值的比较⋯⋯⋯⋯表考虑和不考虑气动