热能动力工程

作者：陈良,李雪松

单位：清华大学能源与动力工程系,,清华大学能源与动力工程系,

关键词：燃气轮机;燕尾形;摩擦系数;静强度;有限元分析

基金：国家科技重大专项资助（J2019-IV-0022-0090）

为了研究摩擦系数对燕尾形叶根-轮槽静强度的影响规律与机理，以某300 MW F级重型燃气轮机燕尾形叶根-轮槽模拟件为研究对象，针对摩擦系数取值0~1的范围开展了有限元数值模拟，分析了等效应力、法向接触力、切向接触力、滑移量等参数的变化规律及变化原因。结果表明：燕尾形叶根-轮槽最大等效应力随着摩擦系数的增大而先减小后增大，说明设计与安装时接触面摩擦系数的选取并不是一定越小越好；摩擦系数从0.1增大到0.5，燕尾形叶根-轮槽最大等效应力增大30.45%，可见燃机运行中接触面摩擦系数的增大对叶根-轮槽危害较大；当摩擦系数小于0.5时，摩擦系数的影响较大，当摩擦系数大于0.5时，由于接触面摩擦状态由滑移逐渐变为粘着，摩擦系数的影响逐渐减弱；摩擦系数对燕尾形叶根-轮槽静强度的影响通过接触面上法向接触力、切向接触力、摩擦状态的共同作用来实现，齿面所有位置的等效应力峰值随着法向接触力减小而减小，倒角等效应力峰值及其邻近接触面边缘的等效应力峰值随着切向接触力的增大而增大。

来源：2025年第1期

《热能动力工程》期刊编辑部

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