考慮焊接缺陷的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪疲勞壽命分析.pdf

1、混流式轉(zhuǎn)輪是在水下工作的復(fù)雜大型構(gòu)件，其葉片承受各種水力激振因素引起的交變應(yīng)力，以及焊接工藝方面等原因，使轉(zhuǎn)輪在運(yùn)行一段時(shí)間后應(yīng)力釋放形成裂紋，從而嚴(yán)重威脅水電廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，火大降低水電站的經(jīng)濟(jì)效益。因此本文從簡(jiǎn)單焊接試樣進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬驗(yàn)證，并用于考慮焊接缺陷的混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪疲勞壽命分析。主要工作內(nèi)容和結(jié)論包括以下幾方面：
　　首先，對(duì)簡(jiǎn)單焊接試樣進(jìn)行疲勞壽命數(shù)值模擬，并用疲勞實(shí)驗(yàn)對(duì)其驗(yàn)證。結(jié)果表明疲勞壽命數(shù)值計(jì)算方

2、法是可靠的。
　　其次，以某電站混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪作為研究對(duì)象，塒其進(jìn)行了全流道定常與非定常CFD數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明引起轉(zhuǎn)輪內(nèi)部流場(chǎng)壓力脈動(dòng)的因素豐要包括轉(zhuǎn)輪自身的轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)輪域與導(dǎo)葉域的動(dòng)靜干涉以及轉(zhuǎn)輪內(nèi)部和尾水管中產(chǎn)生的渦帶，且壓力脈動(dòng)不會(huì)使轉(zhuǎn)輪發(fā)生共振。
　　然后，分別對(duì)普通轉(zhuǎn)輪和考慮微小裂紋缺陷的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行了強(qiáng)度計(jì)算。結(jié)果表明轉(zhuǎn)輪的危險(xiǎn)部位主要是葉片出水邊和轉(zhuǎn)輪上冠下環(huán)連接的部位，微小裂紋缺陷很大程度上會(huì)增大轉(zhuǎn)輪承受的最大