基于ANSYS水輪發(fā)電機組關鍵部件有限元分析.pdf

1、水電是一種清潔無污染、儲量極為豐富的可再生能源，水力發(fā)電是利用自然可再生能源最重要的形式。我國技術相對比較落后，加之目前水力發(fā)電的成本一直居高不下，制約了我國水力發(fā)電發(fā)展。一方面是由于水力發(fā)電機組系統(tǒng)的設計水平不高，另一方面是因為水力發(fā)電多為小型機組，發(fā)電效率低。而如何使水輪機組大型化，提高發(fā)電效率成為了國內外專家一直為之努力的關鍵問題。本文針對的水輪發(fā)電機組關鍵部件的有限元分析，在保證了機組的安全運行的前提條件下，為水力發(fā)電機組的大型

2、化提過了有力支撐，對提高發(fā)電效率具有積極意義。主要工作歸納如下:
　　 首先，廣泛查閱國內外相關文獻資料，了解水力發(fā)電的發(fā)展概況和最新成果，簡單介紹了ANSYS軟件的結構功能;其次，闡述了兩種不同型式的水輪發(fā)電機組，特別針對立式水輪發(fā)電機組的結構特點進行了詳細的描述，介紹了其主要參數，并且對負荷上機架總負荷和單個支臂進行了受力分析。其次，針對臥式機組的主要參數、組成部分、關鍵部件轉子的結構特點以及轉子的受力進行了說明。再次，鑒于

3、水輪發(fā)電機負荷上機架承受高載荷的特點，為了保證運行時的安全性，采用ANSYS殼體單元對上機架進行剛度有限元分析。分析過程中充分模擬并體現了整體和局部的受力特性，計算得出了豎直方向和徑向剛度，且具有較高的計算精度。分析結果表明，該結構達到了設計要求。
　　 最后，針對出口越南的某臥式水輪發(fā)電機組，簡要介紹了其轉子部分的外形尺寸和結構特點。機組單機容量大（額定功率為6750kW、額定轉速為1000 r/min），通過對機組額定與飛逸

4、工況下，發(fā)電機轉子橫截面、磁極壓板、阻尼環(huán)應力分析以及軸系振動分析的實例，介紹了Pro/E模型的導入以及有限元分析方法，最后對計算結果進行分析總結。分析過程中實現了Pro/E建模和ANSYS的仿真相互集成，通過軟件各自的優(yōu)勢完成了模型建立和有限元分析。分析結果表明其結構達到了設計要求，與傳統(tǒng)計算方法相比，其精度更能滿足工程要求，且效率高。并且利用此方法可以預測結構受力危險面，提前做好預防處理。為機組的安全運行和大型化提供了前提條件，進而