汽流激振的机理
气动振动原理
气动振动原理
气动振动是指在气流作用下,物体发生振动的现象。
气动振动
原理是一门研究气流对物体振动影响的学科,它广泛应用于工程领域,如风力发电、建筑结构设计、空气动力学等领域。
在工程实践中,了解气动振动原理对于设计和预防结构振动失效具有重要意义。
气动振动的原理可以通过流体力学和结构动力学相结合来解释。
气流对物体的振动影响主要有两个方面,一是气流对物体施加的压
力和阻力,二是气流对物体产生的激励力。
而物体的振动响应又会
对气流产生干扰,进而影响气流的流动状态。
这种相互作用导致了
气动振动的复杂性,需要综合考虑流体力学和结构动力学的知识。
在气动振动的研究中,流体力学提供了气流的速度、密度、压
力等参数,结构动力学提供了物体的振动特性、固有频率等参数。
通过对这些参数的分析和计算,可以得到物体在气流作用下的振动
响应。
这对于工程设计和结构优化具有重要的指导意义。
气动振动的原理研究不仅可以帮助我们理解自然界中的现象,
还可以指导工程实践中的设计和预防。
例如在风力发电领域,了解
气动振动原理可以帮助设计更稳定的风力发电机组,提高发电效率;
在建筑结构设计中,考虑气动振动可以避免结构因风载作用而产生的振动失效,提高结构的安全性和稳定性。
总之,气动振动原理是一门重要的学科,它涉及了流体力学、结构动力学等多个领域的知识,对工程实践具有重要的指导意义。
通过深入研究气动振动原理,可以更好地理解和应用气流对物体振动的影响,为工程设计和预防结构振动失效提供理论支持和技术指导。
汽轮机气流激振发生的原因
汽轮机气流激振发生的原因
1. 气流分布不均匀这一点可太关键啦!就好比一群人跑步,有的跑得快有的跑得慢,这不就乱套了嘛!比如说汽轮机里的气流,如果分布不匀,那能不出现激振吗?
2. 轴系的稳定性不好也是个大问题呀!这就好像是站在摇晃的桥上,能稳得住吗?就像那个汽轮机的轴系,不稳定的话,气流激振不就容易发生啦!
3. 密封间隙的变化也会引发呀!这就好像门的缝隙变了,风刮进来的感觉都不一样了。
比如汽轮机密封间隙有了变化,气流激振不就可能出现喽!
4. 蒸汽参数的波动也能惹祸呢!这就跟天气一会儿晴一会儿阴似的,让人捉摸不透。
像蒸汽参数老是波动,那汽轮机气流激振能不发生吗?
5. 叶片的结构不合理也是原因之一呀!这不就像人长得畸形一样,行动能正常吗?要是汽轮机叶片结构有问题,气流激振肯定容易来呀!
6. 运行负荷的变化也得注意呀!就好比你一会儿背轻的包,一会儿背重的包,能适应得过来吗?汽轮机运行负荷变化了,气流激振就可能跟着来了。
7. 气流的漩涡和紊流可别小瞧呀!这就像水里的漩涡和紊流,多让人头疼。
在汽轮机里要是有这些,气流激振很容易出现呀!
8. 调节系统的故障也会导致呢!这就像车的控制系统坏了,能不出问题吗?汽轮机调节系统出故障,气流激振可能就来了呀!
9. 气流的脉动也能引发呀!这就跟心跳不规律一样让人担心。
气流有了脉动,那汽轮机气流激振就可能发生啦!
10. 进汽方式的不合理也是个事儿呀!这就好像进门的方式不对,能不别扭吗?汽轮机进汽方式不合理,气流激振就容易找上门啦!
我觉得呀,这些原因都得好好重视,不然汽轮机气流激振可真会带来大麻烦呢!。
激振器工作原理
激振器工作原理
激振器是一种常见的振动设备,它可以将电能转换为机械振动能,广泛应用于振动输送、筛分、振动压实等领域。
激振器的工作
原理主要涉及电磁感应和机械振动两个方面。
下面我们将详细介绍
激振器的工作原理。
首先,激振器的电磁感应原理是基于法拉第电磁感应定律。
当
激振器通电时,电流通过线圈产生磁场,这个磁场会与磁性材料
(通常是铁磁材料)相互作用,使得磁性材料受到电磁力的作用而
产生振动。
这种电磁感应原理是激振器能够实现电能到机械振动能
转换的基础。
其次,激振器的机械振动原理是基于谐振系统的振动特性。
激
振器内部通常包含弹簧和质量块,当电磁力作用于质量块时,使得
弹簧发生弹性变形,从而产生周期性的机械振动。
这种机械振动原
理是激振器能够实现稳定振动输出的基础。
在实际应用中,激振器的工作原理还涉及到振动系统的动力学
特性和控制技术。
通过对激振器的电流、频率和相位等参数进行调节,可以实现对振动系统的精准控制,满足不同工况下的振动需求。
总的来说,激振器的工作原理是基于电磁感应和机械振动的相
互作用,通过合理设计和控制,实现对振动能量的高效转换和精准
输出。
这种工作原理使得激振器在振动设备中具有广泛的应用前景,为工业生产和物料处理提供了可靠的振动能源。
通过深入了解激振器的工作原理,可以更好地应用和维护激振
器设备,提高生产效率和设备可靠性,推动振动技术的发展和应用。
希望本文对激振器工作原理的解析能够为相关领域的工程技术人员
和研究人员提供一定的参考和帮助。
气动振动原理
气动振动原理
气动振动原理是指在气流作用下,物体因受到气流的压力差异而产生的振动现象。
它是研究振动、流体力学和气动力学等学科交叉的重要领域。
在气动振动中,气体流经物体表面时会产生压差。
这些压差会导致物体上下移动或旋转,从而引起振动。
气流的速度、密度和方向等因素都会影响振动的特性。
在某些情况下,气动振动可以是有益的,例如在乐器、音箱和风笛等器械中,气动振动可以产生音乐。
然而,气动振动也可能带来一些负面影响。
当气动振动频率接近物体的固有频率时,会导致共振现象,使振动幅度增加,甚至可能导致机械系统的破坏。
因此,对于一些需要稳定运行的机械设备,需要进行气动振动的分析和控制。
为了研究气动振动现象,科学家和工程师使用了各种实验和数值模拟技术。
他们通常会研究气体流动的速度、压力分布和物体表面的力学响应等参数。
通过这些研究,他们可以更好地理解气动振动的机理,为设计更稳定的设备提供参考。
总之,气动振动原理是研究气流作用下物体振动的基本原理。
通过深入研究和控制气动振动,可以改善设备的性能和安全性。
汽轮机汽流激振
汽轮机汽流激振文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-第十六节气流激振据国外资料报导在300MW和500MW 机组上曾发生过几起汽流激振的例子。
为了能较快地对这一种振动做出确切的诊断并制定有效的消振对策,下面将分别讨论汽流激振机理、特征和消振对策。
2.16.1 汽流激振机理这种振动是近十几年内在大容量高压汽轮机上发现的新问题,国处除对其振动机理进行过理论探讨外,一些国家,例如西德和美国,还建立了模拟置进行有关参数的测试,从其试验研究结果看,引起汽流激振的机理主要是由于密封间隙内压力径向分布不均和转子转矩径向不平衡,下面具体讨论这两种激振力引起振动的机理。
首先将轴封简化如图所示的两个齿,分别表示密封蒸汽入口和出口,轴封腔室内的压力在温度一定时,正比于腔室内的流量,假定转子在静止位置时前后齿的径向间相等,蒸汽流入量等于流出量,腔室内无环流。
若出口间隙小于入口间隙,如图,当转子发生径向位移时(这是所有自激振动的首要前提),出口齿通流面积的相对变化比入口齿通流面积相对变化林大,如果转子径向位移使该方向轴封间隙增大,则出口齿面积与入口齿面积这比也静止时的增大了,蒸汽流出量大于流入量,轴封腔室内压力降低;反之,则会增高。
由于转子的惯性作用,轴子位移和压力变化不是同步的,即转子向上位移到最高位置时,上部间隙为最小,但此时腔室内压力不是最高的;当转子从上部回到静止位置附近时,上部腔室内压力才是最高的。
这样转子上下注会形成一个压差,促使转子从静止位置继续向下运动,而使转子不能在位置上停留。
在转子继续向下运动的过程中,这种惯性滞后作用使下部腔室内压力又开始增加,这种汽体压将促使转子产生位移,形成涡动,由于涡动是汽流引起的,故称它为汽流激振。
当轴封间隙如图所示,情况则正好相反,轴封腔室内的压变化引起的力又阻碍转子移动,使转子趋于稳定。
上述分析的腔室内压差变化引起转子涡动力的分解,如图所示。
1000MW汽轮机汽流激振机理和消振措施探讨
1000MW汽轮机汽流激振机理和消振措施探讨华润电力(贺州)有限公司摘要:汽流激振的特征,认为由流体产生的切向力是引起机组自激失稳的主要原因,汽流激振消振措施和成效关键词:自激振动;汽流激振;防涡汽封应用;全实缸洼窝中心及汽封测调目前我国投运的1000MW机组,汽轮机发生突发性振动的概率极高;近年伴随超超临界机组的相继投运,振动原因也出现了不同的表现形式。
汽流激振由于在我国现有机组发生的案例相对较少,相关机理研究和实用有效的消振对策方面业界缺乏广泛的共识。
通过对汽流激振机理和成因的分析,结合我司汽流激振消振措施的成功实施,为解决这一难题提供了有益的借鉴。
1 汽流激振的特征1.1汽流激振一般容易出现在高蒸汽密度高参数汽轮机的大功率区及叶轮直径较小和短叶片的高压转子上,振动特征以低频分量为主,25~28Hz,非线振动。
在50%低负荷下的振动特性低频分量在10μm以下,但随着负荷的增加,低频分量与负荷正相关性明显;随着负荷增加,振动突变的频率也逐步增加,趋势图不再平稳,而是呈现密集的锯齿状。
由于汽流激振在机组高负荷下突发发生,发生时间短,控制手段有限,很容易导致振动保护动作,是一种危害极大的汽轮机设备隐患。
1.2我司汽轮机为某公司生产的N1000-25/600/600,;超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式。
配置及参数:容量1045MW,进汽压力25.0MPa(表压力) 进汽温度600 ℃。
2012年6月26日#1机启机定速3000rpm,2Y频谱图显示除69μm工频分量外,已经出现了12.5Hz和25Hz的分频分量, 12.5Hz分量幅值小于5μm, 25Hz分量幅值8~9μm。
机组开始带低负荷时,1~4号轴承均出现了25Hz分频分量振动,在704MW时发生2Y剧烈振动.2012年10月18,#2机负荷由500MW升至550MW时,机组开始出现大幅低频波动,波动频率为28Hz~29Hz 。
流致振动原因
流致振动原因流致振动,也被称为涡激振动,是一种机械系统中常见的不稳定振动现象。
当流体通过某一结构或设备时,由于流体与结构的相互作用,会引起结构的振动,从而产生流致振动。
本文将通过对流致振动的原因进行深入剖析,并提供对这一现象的观点和理解。
1. 流体激励流体激励是引起流致振动的主要原因之一。
当流体通过结构时,会在结构表面产生压力波动,这些波动会作用在结构上,引起结构产生振动。
流体激励的强度和频率取决于流体的速度、密度和粘度等参数,以及结构的几何形状和表面特性等因素。
2. 自激共振自激共振是流致振动的另一个重要原因。
当结构的固有振动频率与流体激励频率接近时,就会发生自激共振现象。
在这种情况下,流体激励与结构的振动相互放大,并形成不稳定的振动模式。
自激共振的产生需要满足一定的共振条件,包括结构的固有频率、流体激励频率和结构的阻尼等因素。
3. 气动力失稳气动力失稳是导致流致振动的另一个重要机理。
当流体通过结构时,会产生气动力作用在结构表面上。
由于流动的非线性特性和结构的非线性耦合效应,气动力可能会发生失稳,从而引起结构的振动。
气动力失稳的发生主要取决于流体的速度、密度和粘度等参数,以及结构表面的形状和光滑度等因素。
4. 涡激共振涡激共振是流致振动的一种特殊形式,通常发生在边界层或尾迹处。
当流体通过结构时,会在结构背后形成涡流,这些涡流会作用在结构上,产生振动。
涡激共振的发生需要满足一定的共振条件,包括涡流的频率、结构的固有频率和流体的速度等因素。
流致振动的原因主要包括流体激励、自激共振、气动力失稳和涡激共振等。
这些原因之间相互关联,共同作用,导致结构产生不稳定的振动。
了解流致振动的原因有助于我们对振动现象的预测和控制,从而提高结构的稳定性和可靠性。
对于流致振动这一现象,我认为需要重视振动控制的手段和方法。
通过对流体运动的控制,可以减小或消除流体激励,从而降低流致振动的强度和影响。
结构的优化设计和材料的选择也是减小流致振动的重要手段。
探究 1000MW 超超临界机组汽轮机气流激振分析及处理
探究 1000MW 超超临界机组汽轮机气流激振分析及处理摘要:1000MW超超临界机组汽轮机气流激振分析及处理工作,可保障机组的稳定运行,将气流激振现场暂时消除。
因此,本文针对1000MW超超临界机组汽轮机气流激振分析及处理做出了进一步探究,对气流激振的机理,特征以及预防、气流激振分析以及处理给出了详细的分析。
关键词:超超临界机组;汽轮机;气流激振;调节阀某发电公司1、2号机组汽轮机,应用了的调节方式为喷嘴式调节方式,高压缸进汽喷嘴一共有四组,由四个高调门分别实施控制;机组当中的高压、中压、低压转子,都使用了无中心孔当中的整锻转子,每个转子皆应用了刚性进行连接,其中前4号轴承属于水平,上下中分面,双向可顷瓦轴承。
5号--8号轴承属于上下两半,水平中分面椭圆瓦轴承。
在应用大型机组的过程中,极有可能产生的问题便是,由于不平衡的转子质量,轴系不对称等情况,出现轴系强迫振动。
因为蒸汽有着比较高的参数,大型机组会产生的其他问题还包括,汽流激振导致的自激振动。
1、气流激振的机理,特征以及预防1.1气流激振产生的原理(1)轴封蒸汽激振力。
因为转子的动态出现了偏心,高压转子当中的轴封以及隔板轴封腔室当中存在的蒸汽压力轴向布,并没有均匀的分布,产生的合力为转子偏心方向垂直产生的。
这一合力,涵盖了蒸汽在轴封当中的轴向流动、因为四周发生流动进而出现的气流力,这样高压转子便发生了涡动,以至于转子出现了不稳定的运动[1]。
(2)叶顶间隙产生的激振力。
汽轮机当中的转子,如果出现了偏心的情况,会使圆周方向的叶顶间隙出现不均匀的分布,因为叶顶之间的间隙分布,存在着不均匀的情况,同一级当中,每个叶片当中存在的气动力便不会相等。
叶片之上的周向气动力,除了对一个扭矩合成以外,还合成了可以在转子轴心产生作用的横向力。
该横向力,会因为转子偏心距发生变化,如果偏心距有所增强,那么横向力也会提升,这样可以形成转子的自激激振力。
蒸汽激振力产生的大小,与转子产生的偏心距以及蒸汽密度有着直接的影响关系[2]。
300MW汽轮机组汽流激振问题及处理分析
300MW汽轮机组汽流激振问题及处理分析近年来,随着火电厂容量的日益扩大和运行环境的恶劣化,汽轮机组在运行中遇到了越来越多的振动问题。
其中,汽流激振是一种普遍存在的振动问题,特别是在大型、高压、高温汽轮机组中更加突出。
本文将通过对汽流激振问题的分析,介绍其发生机理和处理方法,以期为汽轮机组的运行与维护提供参考。
一、汽流激振的发生机理汽流激振是指汽轮机组在运行中,由于气体流动对叶片产生的气动作用力迫使叶片偏离其原有位置,从而导致叶片发生振动的现象。
其发生机理主要与气动力和结构动力相互作用有关。
在汽轮机组中,气体在叶轮转动的过程中所产生的气动力是汽流激振的主要原因之一。
气流的高速流动所产生的气动力作用在叶片上,相应产生了一个偏离力,这个偏离力会导致叶片偏离原有位置,并在振动的过程中耗散一部分能量,最终形成汽流激振。
另外,结构动力方面也是汽流激振发生的一个重要原因。
叶轮转动时叶片振动导致叶轮轮盘及其他机构的振动,而这种结构振动也会受到气动力的迫使而进一步发展。
各种因素叠加起来,最终形成汽流激振。
1.降低进口气旋数量汽流激振的发生与气体的进口气旋数量有很大关系。
若在进口采取适当的设计措施可以从根本上降低汽流激振的发生概率。
具体操作中,可以采用增大叶轮几何宽度、增加气道的面积和利用调节叶片等方式来有效地减少进口气旋数量,降低汽流激振的发生概率。
2.增加琴键角度叶片在汽轮机组转动的过程中,受到气动力的作用而发生弯曲和拉伸变形。
而叶片在弯曲和拉伸变形的过程中,会与其它叶片之间产生相互作用力,从而导致叶片之间的相互激振。
因此,通过增加叶片之间的琴键角度,可以有效的降低叶片之间的相互作用力,减小汽流激振的发生概率。
3.锁定叶片的谐振频率谐振频率在一定程度上决定着汽流激振的发生。
在实际操作中,可根据叶片的尺寸、材料性质和气动力学参数等因素,确定叶片的谐振频率,然后通过改变叶片形状和大小,调整叶片的谐振频率,从而锁定叶片的谐振频率,减小汽流激振的危害。
气动振动原理图
气动振动原理图
抱歉,我无法提供图片和图表,但我可以向您解释气动振动的原理。
气动振动是指由气流引起的物体振动。
它基于当流体通过固体物体时,会在物体表面产生压力差,进而引起物体振动的现象。
气动振动的原理可以通过以下步骤来解释:
1. 气流流动:当气流通过物体表面时,它会以一定的速度和压力流动。
气流的速度和压力分布会与物体表面的形状和几何特征有关。
2. 压力差产生:由于气流流动的不均匀性,会在物体表面产生压力差。
在某些区域,气流速度较高,压力较低;而在其他区域,气流速度较低,压力较高。
3. 物体振动:由于压力差的存在,物体表面会受到气流的作用力。
当气流的作用力超过物体的惯性和阻尼时,物体就会发生振动。
4. 振动频率和振幅:气动振动的频率和振幅取决于气流速度、物体表面形状以及流动介质的性质。
较高的气流速度和较大的压力差通常会导致较高的振动频率和振幅。
5. 振动影响:气动振动可以产生噪音、磨损物体表面、引起结构破坏等负面影响。
因此,在设计和工程中需要考虑如何减小
气动振动的影响,比如采取适当的设计措施或添加振动吸收材料。
请注意,以上是一个简化的气动振动原理解释,实际情况可能会更加复杂。
如有需要,请在专业指导下进行深入的研究和应用。
大型汽轮机气流激振问题的分析与处理
大型汽轮机气流激振问题的分析与处理新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州轮台县841000摘要:随着我国电力工业的结构调整,研究、生产和发展超临界压力机组是火力发电节能、环保、提高发电效率、降低发电成本的必然趋势。
但汽轮机蒸汽参数的增加会导致高压缸进汽密度和流速的增加,作用在高压转子上的切向力会提高动静间隙、密封结构和转子-汽缸对中的灵敏度,从而增加作用在高压转子上的激振力。
这些都会降低轴系的振动稳定性,严重时会诱发高压转子失稳,产生很大的低频振动。
由于蒸汽激振力与机组的出力近似成正比,因此。
蒸汽激振引起的不稳定振动成为限制超临界机组出力的重要因素。
例如,在苏联和美国超临界压力机组的早期生产和运行中。
这种低频振动问题比较突出。
当在负载条件下运行时,机器跳闸或被迫在有限负载下运行,这直接影响机组的可用性。
在我国,随着国产超临界机组的发展和将来的投产,将会面临这种低频振动问题。
因此,加强对超临界机组蒸汽激振的研究十分重要。
关键词:汽流激振;低频振动;振动稳定性;超临界汽轮机;介绍汽轮机汽流激振的机理和振动特征,以及近年来国内若干大型汽轮机高压转子汽流激振引起的低频振动的分析和现场处理情况,归纳总结引起该类振动的主要因素,提出了我国在发展高参数、大容量机组,特别是超临界机组中对汽流激振应采取的对策。
一、汽流激振机理根据目前的研究结果,汽轮机汽流激振力通常来自3个方面。
1.叶顶间隙激振力。
汽轮机叶轮在偏心位置时,由于叶顶间隙沿圆周方向不同,蒸汽在不同间隙位置处的泄漏量不均匀,使得作用在叶轮沿圆周向的切向力不相等,就会产生一作用于叶轮中心的横向力(合力),也称为间隙激振力。
该横向力趋向于使转子产生自激振动。
在1个振动周期内,当系统阻尼消耗的能量小于该横向力所做的功,这种振动就会被激发起来。
叶顶间隙不均匀产生的间隙激振力大小与叶轮的级功率成正比,与动叶的平均节径、高度和工作转速成反比。
因此,间隙激振容易发生在大功率汽轮机及叶轮直径较小和短叶片的转子上,即大型汽轮机的高压转子上。
流致振动机理
流致振动机理
流致振动是一种由流体运动所引起的振动现象,其机理主要涉及流体力学和结构力学两方面。
在流体运动过程中,由于流速分布不均匀以及流体粘性、惯性等因素的作用,会在流体周围产生压力、剪切力等力学效应,从而引起结构物表面的振动。
这种振动不仅会对结构物本身产生影响,还可能引起周围环境的干扰。
从流体力学角度来看,流致振动的机理包括卡门涡街、涡激振动、尾迹扰动等。
其中,卡门涡街是指当流体通过一定几何形状的结构物时,由于流动分离和重新聚合的作用,会形成一系列交替旋转的涡旋,从而引起结构物表面的周期性压力变化,产生振动。
涡激振动则是指当流体通过结构物的尾迹处时,由于惯性作用和流动扰动的相互作用,会形成涡层结构,从而引起结构物的振动。
尾迹扰动是指当流体通过结构物之后留下的不稳定流动,会对周围环境产生扰动,从而引起振动。
从结构力学角度来看,流致振动的机理包括共振、薄膜振动、自激振动等。
其中,共振是指当结构物的固有振动频率与流体运动频率相等或接近时,会引起共振现象,从而增加振动幅度。
薄膜振动则是指当结构物表面存在一定的柔性和薄膜特性时,由于流体的剪切力作用,会引起表面的弯曲和振动。
自激振动是指当结构物表面存在不规则的几何形状或缺陷时,会产生一些局部的高速流动,从而引起结构物的自激振动现象。
总之,流致振动涉及多方面的机理和影响因素,对于结构物设计
和工程应用具有重要的意义。
风振的原理
风振的原理风振是指建筑物或结构受到风力作用而引发的振动现象。
当风经过建筑物或结构时,会产生风压力,导致结构物产生强制振动。
风振的原理涉及到风力学、振动动力学以及结构力学等学科。
在风振的研究中,风是作为一个动力源考虑的。
当风吹向建筑物或结构时,会形成流动场。
风与建筑物表面产生摩擦力,使得空气粘附在建筑物表面无法完全掠过。
这种现象被称为边界层效应。
边界层效应使得流动的速度剖面不再是均匀的,而呈现出边界层边际速度和平均速度叠加的分布,形成速度剖面。
速度剖面的形状取决于边界层的厚度及风的速度。
在风振中,风压力是产生振动的主要原因之一。
风压力是由建筑物表面积分计算得到的。
风吹向建筑物时,由于速度剖面的存在,风压力分布也是不均匀的。
通常在建筑物的上部产生较大的正压力,而底部产生较大的负压力。
正压力和负压力会形成一个振动系统,并对建筑物产生强制振动。
振动动力学是研究振动行为的学科,它描述了结构对外部激励的响应及振幅、频率和相位等参数。
在风振中,建筑物或结构被视为一个弹性体,具有一定的刚度和阻尼特性。
当结构受到风力作用时,会产生周期性的振动。
这种周期性振动可以进一步分解为不同的模态,即自振频率。
不同模态的自振频率受到结构的刚度和质量的影响。
在结构力学中,建筑物或结构的刚度决定了其对风载荷的响应。
刚度越大,结构的自振频率越高。
因此,提高结构的刚度是减小风振的有效措施之一。
另外,结构的阻尼特性也会影响振动的衰减。
适当增加结构的阻尼可以减小振动的幅值,从而降低风振的危害。
风振的强度受到多个因素的影响。
除了风的速度外,结构的形状、尺寸以及表面粗糙度也会对风振产生影响。
例如,高层建筑由于其较大的高度、突出的形状和较小的自密度,容易受到风振的影响。
此外,结构的材料性质和刚度的变化也会影响风振的强度。
因此,在设计和施工中,需要根据具体情况合理选择结构形式和材料,以减小风振产生的潜在风险。
为了防止风振对建筑物或结构的损害,需要采取相应的措施进行风振分析和设计。
风电塔筒的涡激振动原理
风电塔筒的涡激振动原理
风电塔筒的涡激振动是指风塔在风场中受到气流激励而发生的振动现象。
其原理主要涉及两个方面:涡激激励和结构响应。
第一,涡激激励:当气流经过风电塔筒时,会产生旋转的涡旋,这些涡旋会与塔筒表面发生摩擦作用,产生压力波和涡脱落现象。
这些涡脱落对塔筒表面施加周期性激励,从而引起塔筒产生涡激振动。
第二,结构响应:塔筒作为一个柱形结构,会对涡激激励做出相应的振动响应。
当涡脱落周期与塔筒的固有振动周期相匹配时,会引起共振现象,使得塔筒产生较大的振幅。
此外,塔筒结构的刚度、阻尼等因素也会影响其振动响应。
总的来说,风电塔筒的涡激振动是由于气流与塔筒表面的摩擦作用产生的涡激激励引起的,再通过塔筒结构的响应而产生振动。
这种振动会对风电塔的稳定性和安全性产生影响,因此需要在设计和施工中进行相应的抗风振措施。
300MW汽轮机组汽流激振问题及处理分析
300MW汽轮机组汽流激振问题及处理分析一、引言汽轮机是发电厂中最重要的设备之一,其性能直接关系到整个发电厂的运行效率和安全性。
在汽轮机运行过程中,由于气流对叶片的振动作用,往往会产生汽流激振问题,给汽轮机的安全稳定运行带来一定的影响。
特别是300MW汽轮机组,其叶片振动频率更高,对汽流激振问题的处理要求更为严格。
本文将就300MW汽轮机组汽流激振问题及处理进行分析与研究。
二、问题概述汽轮机在运行时,叶片受到气流的冲击,会出现振动现象。
一般情况下,叶片的振动是从汽流激振中产生的。
汽流激振是指气体在叶片上产生如压力、振幅等非定常非线性现象的振动。
它的发生与气体在叶片上产生的压力脉动有关,使叶片产生强烈的振动甚至破损。
对于300MW汽轮机组来说,汽流激振问题可能会导致严重的设备损坏和安全事故,因此需要及时有效的处理。
汽流激振的主要原因可以归结为以下几点:首先是气体在叶片上的径向、切向和纵向非定常压力脉动;其次是叶片在气流作用下产生的自由振动;再次是叶片共振与气流作用的叠加效应。
上述原因导致了叶片的振动频率与气流的脉动频率相近,产生了共振现象,加剧了汽流激振的发生。
300MW汽轮机组由于设备更加复杂,叶片振速更高,对汽流激振的敏感度更大。
三、问题处理分析1. 流场数值模拟流场数值模拟是处理汽流激振问题的重要手段之一。
通过对汽轮机内部气体流场进行数值模拟分析,可以得到气体在叶片上的压力分布情况,进而确定可能引发汽流激振的区域。
在300MW汽轮机组中,由于设备结构更为复杂,叶片摆度更大,通过数值模拟分析可以精确地预测出汽流激振发生的可能位置,并提前采取相应的处理措施。
2. 叶片结构优化对于300MW汽轮机组来说,叶片的结构优化是有效处理汽流激振问题的关键。
通过改变叶片的形状、材料、密封以及叶片与转子的连接方式等方面进行优化设计,可以降低叶片在汽流作用下的振动幅度,从而减少汽流激振的发生可能性。
3. 叶片振动监测与预警系统在300MW汽轮机组中,建立叶片振动监测与预警系统是非常重要的一环。
汽轮机气流激振故障的原因分析
汽轮机气流激振故障的原因分析鲍丛【摘要】汽轮机发生气流激振故障的原因主要是有蒸汽涡动、调节级气流扰动、转子与气缸摩擦造成的强迫振动等,蒸汽涡动是造成汽轮机气流激振故障的主要原因。
本文将分析汽轮机气流激振故障产生的原因,并研究蒸汽激振力出现的原理,最后提出气流激振的诊断和维修建议。
【期刊名称】现代制造技术与装备【年(卷),期】2016(000)007【总页数】2【关键词】汽轮机气流激振故障原因1 气流激振产生汽轮机发生气流激振,一般是汽轮机的转子和气缸在动叶顶部和气封处并不严密,导致该部分存在一些径向间隙。
高压蒸汽一旦通过这些间隙,就会在轮机的转子和气缸在动叶顶部出现蒸汽泄露不均匀,或者因为气封的不规则性导致气封的进出口间隙不对等,出现间隙振力。
当这部分间隙振力和作用在转子上的不对称蒸汽力带来的与转子偏心方向垂直的力,超过了转子轴承的油膜阻尼力时,就会导致转子在弯曲固有频率处受到较大的蒸汽涡动,进而引发气流激振。
随着气流激振的激振力的变化,振幅也会不断发生变化,因此我们可以根据振幅求出蒸汽激振力所做的功和阻尼力做的功。
如果在不同的振幅条件下蒸汽激振力所做的功均比阻尼力做的功大,那么转子轴系就会因为气流激振而完全失去平衡,导致整个转子轴系的平衡失稳。
汽轮机组在进行工况参数调整时,可能会对机组造成微小的扰动,导致振动发生。
这时,蒸汽激振力做功是要大于阻尼力做功的振幅,并会不断增大。
但是,随着振幅达到一定程度,蒸汽激振力做功就会等于阻尼力做功,振幅就会稳定在该振幅,达到振幅平衡状态。
因此,确定平衡振幅,对于预测汽轮机发生气流激振的可能性极为重要。
2 叶顶间隙激振力如果汽轮机转子出现弯曲,就可能导致转子和气缸的几何中心不同位。
在这种情况下,就会使得圆周方向上的间隙分布不均,转子相对气缸中心出现偏差,间隙一边大,一边小。
间隙大的一边,蒸汽通过量会较大,使得漏气较多作用在动叶上的蒸汽少,力就较小,导致切向力F1变小;而漏气较少的一侧,作用在动叶上的蒸汽较多,切向力F2就会增大。
飞机产生激波的原理和方法
飞机产生激波的原理和方法
飞机产生激波的原理和方法可以概括为以下几点:
一、飞机速度达到音速
当飞机的飞行速度达到或超过音速,即每秒340米左右时,会产生激波。
此时会形成一个音障,音波无法传播至前方。
二、空气产生突压
音障前的空气会累积压力,空气Particles会因为压力突增而急速振荡,产生激波。
三、激波向外传播
这种压力的剧烈变化会以球面激波的形式向外以超音速传播,造成爆炸式的声音。
四、设计机头改变激波
改变飞机机头的设计,可以改变激波的传播方式,如锥头可以将激波聚集到一点。
五、增强飞机结构
要增强飞机的结构强度,使其可以承受激波造成的震动和热量。
外部涂层也需高温耐烧。
六、加力装置突破音障
为了使飞机突破音障达到超音速,需要使用加力装置提供额外的推力。
七、选择高海拔试飞
初期要选择在高海拔地区试飞,因为高空密度较小,较易达到超音速,产生激波。
八、记录解析飞行数据
通过高速相机和测量仪器记录飞行状态参数,解析激波产生的完整过程,提供设计改进依据。
九、计算机模拟
利用计算流体动力学软件进行数值模拟,优化飞机设计以获得最佳的激波效应。
气动振动原理
气动振动原理气动振动是指在气体流体中由于各种原因引起的机械系统振动现象。
气动振动的产生原因较为复杂,主要包括气动力的作用、系统结构的特性以及气动系统与结构的耦合作用等。
在工程实践中,气动振动往往会对机械设备的安全运行和使用寿命造成不利影响,因此对气动振动原理进行深入了解和研究具有重要意义。
首先,气动振动的产生与气动力的作用密切相关。
在气体流动过程中,气体对固体表面产生的压力和剪切力会引起结构振动。
这种振动可以是由于气体流动的不稳定性产生的涡脱落振动,也可以是由于气体流动的速度和压力的变化引起的压力脉动振动。
此外,气体流动还会产生卡门涡振动、压力脉动振动等不同形式的振动,这些振动对结构的影响具有一定的危害性。
其次,气动振动的产生还与系统结构的特性密切相关。
在气动振动系统中,结构的刚度、阻尼和质量等特性对振动的产生和传播起着重要作用。
当气动振动频率接近结构的固有频率时,会产生共振现象,加剧振动的幅值和频率,从而增加了结构的疲劳破坏的风险。
因此,在设计气动振动系统时,需要充分考虑结构的特性,采取合适的措施来减小振动的幅值和频率,提高系统的稳定性和安全性。
最后,气动系统与结构的耦合作用也是产生气动振动的重要原因之一。
气动系统与结构之间存在着相互作用,气动力对结构的振动产生影响,而结构的振动又会影响气动力的分布和传播。
这种耦合作用会导致振动的非线性特性,增加了振动系统的复杂性和难度。
因此,需要通过建立合适的数学模型和仿真分析方法,深入研究气动系统与结构之间的耦合作用,为振动控制和抑制提供理论支持和技术手段。
综上所述,气动振动的产生原因涉及气动力的作用、系统结构的特性以及气动系统与结构的耦合作用等多个方面。
深入了解和研究气动振动原理,对于提高机械设备的安全性和稳定性具有重要意义。
在工程实践中,需要通过合理的设计和控制手段,减小气动振动对机械设备的不利影响,确保设备的安全运行和使用寿命。
微风振动的机理
微风振动的机理
微风振动是物体受到微风作用时产生的振动。
其机理可以分为以下几个方面:
1. 频率匹配:微风中的气流带动物体表面的空气层产生起伏波动,波动频率与物体固有频率相匹配时,就会引起共振现象,使物体发生振动。
2. 湍流激励:微风中的湍流会带动物体表面空气层产生不规则的速度扰动,这种湍流激励作用下,物体表面会出现周期性的压力变化,从而引发振动。
3. 气动阻尼:微风作用下,物体表面的空气层与周围气流产生相对运动,这个运动会引起空气层内部的能量损失,即气动阻尼。
气动阻尼会减缓物体的振动速度,从而产生振动。
但需要注意的是,微风振动的机理还会受到物体形状、质量分布、表面粗糙度等因素的影响。
不同的物体在微风作用下可能会出现不同的振动模态和特征。
因此,在实际应用中,需要对具体情况进行分析和研究,以确定微风振动的机理。
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引起汽流激振的机理主要是由于密封间隙内压力径向分布不均和转子转矩径向不平衡。
具体分为:1汽封腔内压力周向变化起的激振力。
汽体压将促使转子产生位移,形成涡动,由于涡动是汽流引起的,故称它为汽流激振; 2转子转矩不平衡引起的激振力。
由于机组安装、运行中汽缸跑偏、转子径向位移等原因,转子相对于汽缸将发生偏移,造成蒸汽在转子上做的功径向分布不平衡,引起转子涡动。
汽流激振容易发生在大功率、叶片较小的高压转子上,加之高压转子质量较小,在不大的激振力作用下,会引起较显著的涡动。
汽流激振特征一般表现为:1振动频率低于转子工作频率;2振动有良好的再现性;3只能在大容量汽轮机高压转子上发生。
由汽流激振机理可知,消除这种振动的对策不外乎从减少激振力和增加系统阻尼两个方面入手,就现阶段来说,增加系统阻尼还只能从支承系统增加,具体对策如下:
1)调整汽缸和转子中心,避免运行中转子和汽缸中心发生明显偏移。
2)增大转子与隔板之间的轴向间隙。
由计算和实验得到随着喷嘴、静叶与动叶之间的轴向间隙的增大,可以显著地减少汽流涡动的激振力,但由此会明显降低汽轮机的内效率。
3)改变调速汽门开启程序,以此避免转子在单侧蒸汽力作用下发生明显的径向偏移和在转子上产生不平衡力矩。
4)增加轴瓦阻尼,例如减少轴瓦间隙、增加轴瓦长度,采用黏度较大的润滑油等。
5)采用稳定性较好的轴瓦,增设挤压油膜阻尼器等。
6)提高转子临界转速。