风轮
风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。善测科技为航空发动机、燃气轮机、汽轮机、鼓风机、压缩机、风力发电机等重大装备提供在线检测传感器和监测系统,实现状态监测和早期故障诊断,提供重大装备健康管理综合解决方案和服务。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(
叶片裂纹故障检测
风轮
风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。善测科技为航空发动机、燃气轮机、汽轮机、鼓风机、压缩机、风力发电机等重大装备提供在线检测传感器和监测系统,实现状态监测和早期故障诊断,提供重大装备健康管理综合解决方案和服务。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)
由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。目前,通过加长叶片(增大流通面积),和提高机组转速(增大叶片承受能力)来满足发电及各种动力装置容量的急速扩大,是可行且普遍的方法。
在旋转状态下叶片承受很大的离心力,增加了刚度,因此,一般情况下叶片的动频率高于其”频率,式中几为工作条件下的动频率;人为室温条件下的静频率;E:、凡。分别为工作温度和室温时叶片材料弹性模量;B称为动频系数.f.和B可由计算或试验求得。叶片团有绷率计算上面讨论了叶片的激振力频率和叶片振动的危险振型。为了防止在运行中产生这些危险振动,必须算出与其相应的叶片固有频率,以便在叶片设计中充分考虑将它们与激振力频率调开。叶片固有频率有各种计算方法,各有其适用的范围。由于受到引电器通道数的限制,需要尽量减少实测时叶片上的应变片数目,因此,在振动台上进行的应力分布试验确定台架实测时应变片的具体粘贴位置及方向,只在大主应力点上粘贴应变片。叶片作为弹性梁振动方程的解,计算公式简单,适用于直叶片;能t法计算扭叶片的基调频率方便可行;中等叶高成组扭叶片可采用改进的变形谐调法。随着电子计算机的广泛应用和计算技术的发展,长叶片普遍采用弯扭联合振动法和有限元法计算叶片频率及振型,使计算值更接近于实际值。
高速旋转叶片振动实时监测技术是电力工业、能源工业、航空、航运业亟待解决的难题,传统的接触式测量方法很难做到同时监测同级所有叶片的振动情况,因此人们一直在研究非接触式旋转叶片振动的测量新技术—叶端定时测量技术。它是一种利用旋转着的叶片在有振动与无振动时到达叶端传感器的时刻所存在的偏差来计算叶片振动振幅和频率的测量技术。随着激光技术和电子技术的发展,叶端定时测量技术在硬件技术上已完全成熟。但是在数据处理方法上还不够完善。因此,有必要在叶片的设计过程中建立合适的有限元模型并进行振动固有特性分析和响应分析。成为阻碍叶端定时技术发展的重大障碍。
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