本书是一本关于汽轮机和燃气轮机等透平机械关键零部件数值计算方法的专著，结合作者十几年来在该领域的研究成果，系统介绍了透平机械叶片、转子、汽缸、管道等关键零部件的设计、分析和校核方法。书中介绍了作者多年工作中遇到的实际工程案例，具有较高的参考价值和工程应用价值。
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前言
第1章 叶片强度计算 1
1.1 引言 1
1.2 叶片结构介绍 1
1.2.1 叶型部分 1
1.2.2 叶根部分 2
1.2.3 叶顶及连接部分——围带、拉金 4
1.2.4 不同叶片结构示意图 5
1.3 叶片强度有限元理论简介 5
1.4 叶根及轮缘离心应力计算方法 8
1.5 叶片气流弯应力计算方法 10
1.5.1 常规气流弯应力计算方法 10
1.5.2 基于流固耦合的叶片气流弯应力计算方法 12
1.5.3 成组叶片气流弯应力计算方法 13
1.6 高温叶片蠕变与低周疲劳计算方法 15
1.6.1 蠕变分析 15
1.6.2 低周疲劳分析 18
第2章 叶片及轮系振动 22
2.1 引言 22
2.2 叶片振动理论简介 22
2.2.1 叶片静频 22
2.2.2 叶片动频 23
2.2.3 叶片动频数值计算方法 23
2.2.4 轮系振动形式 24
2.2.5 轮系振动的波 25
2.2.6 轮系的共振特性和安全校核 26
2.2.7 轮系振动的有限元方法 27
2.3 整圈自锁阻尼叶片数值计算方法 29
2.3.1 整圈自锁阻尼叶片介绍 29
2.3.2 整圈自锁阻尼叶片振动理论介绍 29
2.3.3 自锁叶片接触模型介绍 30
2.3.4 整圈自锁叶片数值计算新方法 31
第3章 叶片动频试验方法 35
3.1 引言 35
3.2 试验方法 35
3.3 试验设备 37
3.4 试验仪器 40
3.5 测点布置 41
3.6 试验流程 44
3.7 案例介绍 45
3.8 试验结果 48
第4章 叶片安全设计准则 54
4.1 引言 54
4.2 叶片受力分析 54
4.3 材料强度 55
4.4 叶片振动强度的校核 55
4.5 安全倍率的计算 56
4.6 不调频叶片振动强度安全准则 58
4.7 基于流固耦合的叶片安全准则应用算例 58
第5章 转子动力学分析 61
5.1 引言 61
5.2 转子动力学基本理论介绍 61
5.2.1 刚性支承下的单圆盘转子振动 61
5.2.2 弹性支承下的单圆盘转子振动 65
5.2.3 滑动轴承的特性和转子稳定性 68
5.3 转子系统有限元分析方法 78
5.3.1 转子转动动能的表示形式 78
5.3.2 集总质量模型 79
5.3.3 刚性圆盘离散化模型 81
5.3.4 弹性轴段 82
5.3.5 系统的运动方程 84
5.4 陀螺力对振动稳定性的影响 85
5.5 转子动力学计算算例 86
第6章 汽缸及管道强度计算 92
6.1 引言 92
6.2 高压汽缸应力与位移计算 92
6.3 排汽缸应力与位移计算 105
6.3.1 上缸计算 106
6.3.2 下缸计算 110
6.3.3 上下缸组合计算 116
6.4 管道计算方法 127
6.4.1 梁单元 127
6.4.2 波纹管模型 129
6.4.3 圆形波纹管 130
6.4.4 矩形波纹管 131
6.4.5 排汽管计算 131
6.4.6 一般管道计算 135
第7章 透平机械气动性能数值计算方法 138
7.1 引言 138
7.2 流体动力学数值计算方法介绍 138
7.2.1 网格生成技术 138
7.2.2 计算流体动力学理论简介 139
7.3 轴流排汽缸气动性能数值计算 147
7.3.1 轴流排汽缸几何模型介绍 147
7.3.2 轴流排汽缸网格划分及计算方法 148
7.3.3 排汽缸气动性能参数 150
7.3.4 轴流排汽缸计算结果与流场分析 150
7.3.5 低压级组排汽缸联合计算对排汽缸进口的影响 151
7.3.6 排汽缸内部流场分析 154
7.4 轴流排汽缸优化改型 157
7.4.1 扩压器优化改型 158
7.4.2 通油管道优化改型 162
第8章 叶片事故案例分析 165
8.1 引言 165
8.2 工业汽轮机叶片事故案例 165
8.2.1 某合成氨压缩机驱动用工业汽轮机叶片 165
8.2.2 某 169mm 中间级叶片 167
8.2.3 某氮压缩机驱动用工业汽轮机叶片 167
8.2.4 某垃圾电站用工业汽轮机叶片水蚀 169
8.2.5 某合成气压缩机驱动用工业汽轮机叶片 170
8.3 燃机叶片事故案例 171
8.3.1 某燃气轮机压气机叶片 172
8.3.2 某燃气轮机涡轮叶片 177
参考文献 181
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