汽轮机转子的传热分析和热应力计算

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ＨｅｔＴｒｎｆｒＡｎａｙｉｎｌｕａｉｎｏｅｍａｔｅｓｏｒｉｅＲｏｏａａｓｅｌｓｓａｄＣａｃｌｔｏｆＴｈｒｌＳｒｓｆＴｕｂｎｔｒ
ＴＡＮＧｎ，ｌＩＪａＪｕ，ｉ，ＬＩＨｕ。Ｕｉ
的传热系数。研究表明，正是转子表面温度与其体
积平均温度的差异导致了表面热应力。从目前的技术条件看，接测量高速转子内直
外表面的温差还是有困难的，只能按照传热学的
原理，建立数学模型，以蒸汽的温度、压力、热系放
大型汽轮机在启动、停机、加减负荷等过程中，
如果变化速度不加限制，由于热应力过大而产生将
１转子温度计算模型
转子的示意图见图１按径向将转子分成，个部分（其半径差为 △ ）转子表面半径为ｒ，ｒ，轴
２．ＳｈｎａｅｃｒｃｏｗｅｒＧｅｎａｉｎＥｑｕｐｅａｇｈｉＥｌｔｉａｌＰｅｒｔｏｉｍｎｔＣｏ，ＬｔＳｈｎａｒｎａ，Ｓｈｎａｉ２０２０，Ｃｈｉａ）ｄａｇｈｉＴｕｂｉｅＰｌｎｔａｇｈ０４ｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：
数及转子材料的物理性能参数等为计算原始数据，利用计算机进行转子温度分布的实时在线跟
第３９卷第３期２１００年９月
热力透平
ＴＨＥＲＭＡＬＴＵＲＢＩＮＥ
Ｖｏ．９ＮＯ３１３．
Ｓｔ２０ｅｐ０１
汽轮机转子的传热分析和热应力计算
唐军，季佳刘慧，
（．海交通大学电子信．与电气学院自动化系，海２０３；１上Ｅ－上０００２上海电气电站设备有限公司上海汽轮机厂，海２０４）．上０２０摘要：细给出了某３０详０ＭＷ机型的汽轮机转子温度分布计算方法，导了应力计算模型并定义了有效温推
差的概念，由此可将汽轮机应力控制问题转化成有效温差的控制问题，实际应用具有重要意义。对
关键词：子温度；力控制；轮机自动控制转应汽
中圈分类号：Ｋ６Ｔ２２
文献标识码：Ａ
文章编号：６２５４（００ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＯ～Ｏ８一Ｏ１７ — ５９２１）３１４３
（Ａｕｏｍａｔ１．ｔｉＤｅｐａｔｅｎ，ＳｃｈｏｌｏｅｔｏｃｏｎｒｍｔｏｆＥｌｃｒｎｉｓ，ＩｆｍａｔｎｅｒｃｇｉｅｅｒｎｎｏｒｉａｄＥｌｃｔｉａｌＥｎｎｏｎｉｇ，
ＳｈｎａｉｔｎｉｅｒｉａｇｈｉＪａｏｏｇＵｎｖｓｔｙ，Ｓｈｇａｉ２００３ａｎｈ００，Ｃｈｎｉａ；
Ｉｈｓｐｐｒｈｅａｌｄｃｌｕａｉｎｏｕｂｎｏｏｅｅａｕｅｄｓｒｂｔｏｓｇｖｎ，ｔｅｎｔｉａｅ，ｔｅｄｔｉａｃｌｔｆｔｒｉｅｒｔｒｔｍｐｒｔｒｉｔｉｕｉｎｉｉｅｅｏｈ
ｍｏｅｓｆｒｔｅｍａｔｅｓａｅｄｒｖｄ，ａｄｔｅｃｎｅｔｏｆｅｔｖｅｅａｕｅｄｆｒｎｅｉｄｆｅ．Ｔｈｓｈｄｌｏｈｒｌｓｒｓｒｅｉｅｎｈｏｃｐｆｅｆｃｉｅｔｍｐｒｔｒｉｆｅｃｓｅｉｄｅｎｕ，ｔｅｐｏｌｍｆｃｎｒｌｎｈｈｒｌｓｒｓｆｔｒｉｅｒｔｒｃｎｂｏｖｒｅＯａｐｏｌｍｆｃｎｒｌｎｈｒｂｅｏｏｔｏｌｇｔｅｔｅｍａｔｅｓｏｕｂｎｏｏａｅｃｎｅｔｄｔｒｂｅｏｏｔｏｌｇｔｅｉｉｅｆｃｉｅｔｍｐｒｔｒｉｅｅｃ，ｗｈｃｓｏｒａｉｎｆａｔｆｒａｔａａｐｉａｉｎｆｅｔｅｅａｕｅｄｆｒｎｅｖｆｉｈｉｆｇｅｔｓｇｉｃｎｏｃｕｌｐｌｔ．ｉｃｏＫｅｒｓｙｗｏｄ：ｒｔｒｔｍｐｒｔｒ；ｓｒｓｏｔｏ；ａｔｍａｉｕｂｎｏｔｏｏｏｅｅａｕｅｔｅｓｃｎｒｌｕｏｔｔｒｉｅｃｎｒｌｃ
孔半径为ｒ，为表面面积，为表面温度，。ＳＴＳ
裂缝，重影响汽轮机的设计寿命。转子是汽轮机严中的关键部件，由于其表面频繁经历大幅度的温度
变化，成转子体内较大的温度梯度，而产生较造从大的热应力，因而转子也是最脆弱的部件口。转子］表面温度主要依赖于周围的蒸汽温度和转子表面