Analýza frekvenčního naladění lopatek oběžného kola parní turbíny

Abstract

Diplomová práce se zabývá modální analýzou lopatky oběžného kola parní turbíny. Tato analýza je provedena za účelem zjistit frekvenční naladění lopatky, aby bylo možné predikovat nebezpečné otáčky turbíny. Nejprve je popsána řešená problémová situace. Za ní následuje rešeršní studie, která se zaměřuje na popis parních turbín a především na problém dynamiky rotorových soustav a také na určení modálních vlastností soustavy pomocí experimentu. Poté je provedeno řešení problému pomocí výpočtového modelování. Výsledky výpočtu jsou podrobně analyzovány pro různé varianty délky lopatky pomocí Campbellova diagramu. Z těchto výsledků je sestaven celkový diagram závislosti nebezpečných otáček turbíny na délce lopatky. Výsledky řešení problému jsou verifikovány pomocí experimentu, jímž jsou také stanoveny koeficienty proporcionálního tlumení. Na závěr je určena optimální varianta délky lopatky pro daný provozní stav.The master thesis deals with modal analysis of the blade of the steam turbine impeller. This analysis is made to find the frequency response of the blade in order to predict the dangerous speeds of the steam turbine. At first the problem situation is described. Than follows the research study which is focused on steam turbines and especially on the rotor dynamic systems and the way to ascertain the modal parameters of the dynamic system by experiment. After that the solution of the problem is performed by computational modelling. The results of the computation are analyzed in detail for different variations of the blade length by Campbell diagram. A graph showing dependency between dangerous speeds of the turbine and the blade length is made out of the results. Then the results are verified by experiment and the coefficients of proportional damping are specified. In conclusion the optimal variation of the blade length for the given operational state is determined.