基于M-V法、Wahl法和有限元法的汽轮机隔板的强度对比分析

2016-12-01杨光辉陈庆波

图学学报 2016年4期

关键词：有限元法汽轮机

杨光辉，陈庆波

(北京科技大学机械工程学院，北京 100083)

基于M-V法、Wahl法和有限元法的汽轮机隔板的强度对比分析

杨光辉，陈庆波

(北京科技大学机械工程学院，北京 100083)

长期处于高温高压的汽轮机隔板只有在一定强度和刚度下，才能安全进行生产工作。分别基于经典算法Wahl法、M-V法和有限元法，对某亚临界状态机组隔板进行强度分析和对比。结果表明，隔板最大应力在靠近中分面叶片的进气叶根处，最大应变在中分面内径内环处，板体最大应力在垂直于中分面的内环内径处，其中有限元法和 Wahl法误差较小，验证了有限元方法的可行性。

汽轮机隔板；有限元；Wahl法；强度分析

隔板用于固定静叶片和防止汽轮机各个级间漏气，所以在汽轮机中起着至关重要的作用。随着大容量、高参数的汽轮机组被广泛地使用，高压缸中的隔板处于非常恶劣的环境下，不仅有高温还有很高的压力差，使隔板会产生一定的挠度。隔板挠度最大的地方在中分面靠近内径处，如果隔板没有足够的强度和刚度，那么由正常工作产生的挠度会大于动静叶之间的间隙，这样动静隔板相碰便会发生非常大的事故。因此，合理正确地分析隔板的应力和挠度对汽轮机隔板的安全工作起着重要的作用。基于大型有限元软件ANSYS Workbench 15.0对隔板进行有限元分析，并将其与经典算法——Wahl法和M-V法进行了比较，验证了有限元法对高压隔板计算的可行性。