成都叶片 善测 叶片监测系统

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叶片振动测量系统(BVMS)用于非接触式高速旋转叶片振动、应变、裂纹等在线状态检测。
基于叶尖定时原理,传感器安装于静止机匣上,感受叶片扫过的信号,经信调模块、采集模块及软件算法处理后可还原叶片的实时振动位移、频率、振幅等信息,为转子叶片振动特性验证、动应力安全监控、叶片疲劳和故障诊断提供直接有效数据。
基于叶尖定时方法无需进行叶片改装,且能同时测量所有叶片的状态信息,具有较大的技术优势。



叶片处于共振状态下工作是十分危险的。
共振时叶片的振幅急剧增大,叶片健康测量系统,可使叶片产生挠曲或者因疲劳而断裂。
发动机工作时如个别叶片折断,其碎片会损坏相邻的叶片,或被气流冲向后方,将后面各级的叶片或其他零件打坏,造成严重的事故。
此外,叶片振断后,还会破坏转子的平衡,引起发动机产生剧烈的振动等,危害十分严重。

有的叶片自叶尖断裂,原因多是由于高频共振所致。
有的在叶片中部断裂,叶片监测系统,根据分析,这种故障产生的过程大致如下:在叶片的排气边缘外表面,由于振动首先产生裂纹,继续振动后材料逐渐疲劳,裂纹向内并向前端延伸,造成裂口逐渐增大。


在总结前人对叶片固有特性和振动响应分析方法的基础上,采用解析法和有限元方法相结合,准确预估和分析叶片固有特性,采用CFD应用软件FLUENT对叶片进行三维流场的模拟,在此基础上对叶片进行振动响应分析。
本文的主要研究内容大致可以归为以下几个方面:(1)研究叶片振动的解析计算方法,成都叶片,在叶片扭向角不大的情况下,通过建立一些假设将叶片视为变截面梁,叶尖定时系统,利用经典的梁弯曲和梁扭转理论计算叶片的振型和自振频率。
(2)采用ANSYS有限元软件,对叶片进行固有模态分析和带有预应力情况下的模态分析,并对两种情况下的结果进行了对比,其中考虑了转速不同时的离心力对叶片固有特性的影响,并绘制Campbell图。
(3)采用FLUENT对叶片作流场分析,分析了叶片流场速度、压力等沿叶片径向分布情况,并研究了不同转速对叶片流场速度、压力的影响。
(4)基于叶片流场分析的结果,应用ANSYS软件,对考虑S1、S2气动加载和集中载荷加载三种情况下的叶片振动响应进行了计算和分析。
本文对叶片固有特性和振动响应分析方法研究实现了叶片振动解析法和考虑S1、S2气动加载、集中载荷加载振动响应的计算,对叶片的初期设计有重要的意义。


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发布时间
2022-12-15 15:38
所属行业
化工仪表
编号
31081865
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