水轮机蜗壳导流板静力与动力分析研究

摘要

安全稳定运行是水轮发电机组长期安全运行的重要保障,许多已经投入运行的水轮机组出现了较剧烈的机械振动,个别机组还出现噪声较大的现象。蜗壳导流板出现撕裂的现象也给机组的安全稳定运行带来较大的隐患，目前常见的解决措施是修复并增焊加强筋。本文采用有限元法对三峡水轮机组的蜗壳导流板进行静力分析和动力响应分析，着重对比加筋前后导流板上的位移和应力的变化和动力响应特性变化，检验增焊加强筋能否提高导流板抗撕裂的能力，为机组的振动研究和优化运行提供参考意见和科学依据。本文主要进行了以下工作：
　　 ⑴应用有限元软件ANSYS结合实际数据建立水轮机组导流板加筋前与加筋后的模型，根据实际情况施加适当的边界条件。
　　 ⑵用APDL语言编程计算，把给定的载荷数据通过插值计算的方式转换为模型上的载荷数据，并且将其分别加到加筋前与加筋后导流板的模型上去。
　　 ⑶分别对加筋前与加筋后的导流板进行静力分析,查看模型的变形和应力;对结果进行分析、比较。
　　 ⑷根据一些机组的实际运行所测得的数据,利用模拟的时间载荷对模型进行动力学分析,得到其动力响应特性并对其进行对比分析。
　　 本文对三峡水轮机组的蜗壳导流板进行了计算分析，为水轮机组的蜗壳导流板振动研究和抗撕裂分析等方面提供了理论依据及参考意见，此外，文中载荷转换中的数据处理思想和计算方法也对其它编程计算和结构分析具有借鉴作用。