[發明專利]大型汽輪發電機組軸系動靜態特性分析計算系統

有效

• 申請號: 201410610203.2
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN104376157B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 魏軍;王穎;崔常亮;雒興剛;李東峰;于磊;初世明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及汽輪發電機組軸系動靜態特性分析計算系統。

背景技術

現有技術存在的問題：在國內關于汽輪機軸系動力學特性分析軟件領域尚處于空白，主要原因是：對于簡單的轉子系統大多以經典轉子動力學理論為基礎，轉子模型被大規模簡化，因此計算結果精度較低；由于計算分析人員的編程思路不同，同類軟件缺少相關行業標準，準確性和計算效率參差不齊；另外，軟件集成化程度較低，只能針對一種機型或一種計算類型，且操作界面往往比較復雜抽象，難以實現提高工作效率和大范圍應用。對于復雜的轉子系統，國內還缺少相應的計算方法，開發的軟件基本不能滿足該類型轉子系統的動力學計算分析，因此通常要通過國外汽輪機制造商予以相關的技術支持或應用國外的商業軟件進行計算分析。ANSYS和SAMCEF ROTOR等國外的商業軟件雖然可以計算復雜汽輪發電機組軸系的動靜態動力學特性，且計算精度和計算效率較高，但該類型軟件內缺少汽輪機組轉子軸系的工程參數和經驗參數，而且也并未設置這些參數的相關接口和載入方式，二次開發存在很大的困難，軟件對汽輪機轉子缺少針對性，且缺少相應的行業標準對計算結果進行評判。

發明內容

本發明是要解決現有計算系統計算結果精度較低、工作效率低的問題，而提供了大型汽輪發電機組軸系動靜態特性分析計算系統。

大型汽輪發電機組軸系動靜態特性分析計算系統，它包括：

用于建立轉子力學模型的建模模塊；

用于調用建模模塊的轉子力學模型數據和靜態分析模塊的軸承載荷和標高數據，然后根據雷諾方程計算軸承在等溫和變溫情況下的穩態數據和動力學系數，并存儲動力學系數的軸承分析模塊；

用于調用建模模塊的轉子力學模型數據、靜態分析模塊的軸載荷數據以及軸承分析模塊的動力學系數，對轉子的臨界轉速、不平衡響應和轉子穩定性進行分析的動態分析模塊；

用于調用建模模塊的轉子力學模型數據通過軸承分析模塊與動態分析模塊進行前置計算的靜態分析模塊。

發明效果：

RDC系統基本介紹：

大型汽輪發電機組軸系動靜態特性分析計算系統全稱Rotor Dynamics Calculation(RDC)，是一款基于X86平臺通用系統運行的單用戶單任務轉子動力學分析計算系統，主要用于對大型汽輪發電機組進行各種工作特性計算、驗證及仿真。RDC系統具有直觀的圖形控制界面以及方便靈活的操作方式，可以在各種符合系統要求的PC機上進行全功能計算仿真。

該系統可以針對所建立模型進行各種基于線性、非線性轉子動力學理論的數值分析計算，計算結果數據既可以以圖形、數據表格等形式即時查看，也可以文本文件及圖片等格式進行保存。本系統的仿真結果真實可靠，可以作為實際生產和設計的重要依據，基本可以適用于現有各企業的實際生產設計需求。

(1)商業化程度高

首先，軟件對用戶的輸入數據作了嚴格限定，而且設計了大量容錯功能以防止軟件出錯崩潰，從根本上保證軟件運行的完整可靠。軟件性能經過嚴格測試，在符合運行要求的計算機平臺上完全可以正常進行仿真運算。同時軟件開發過程中預置開發接口，便于軟件后續升級擴展，并提供了豐富全面的幫助功能，從而協助用戶使用和學習軟件。

(2)軟件功能全面

本軟件所依據理論成果是轉子動力學領域已經經過大量實踐驗證的成熟理論成果，借鑒了西屋等國際知名汽輪機制造商在汽輪機組軸系設計方面的大量工程參數，仿真結果真實可靠，可以作為實際生產和設計的重要依據。于此同時，軟件建模功能內置眾多汽輪機組轉子-軸承結構類型，可以對各種實際機組結構進行快速建模；而且軟件計算功能基本涵蓋有關機組重要安全性的各種計算，如靜態分析、軸承分析、動態分析等，同時具有臨界轉速、不平衡響應、穩定性分析等事關機組穩定性的重要演算功能，且針對普通滑動軸承軸承和可傾瓦軸承設計了專門的針對性計算模塊。基本可以適用于現有各企業的實際生產設計需求。

(3)操作界面友好

本軟件依托Qt開發平臺，同時吸取同類軟件在軟件界面上的成熟經驗和設計模式。相對于國內同類軟件，本軟件具有高度人性化的操作界面，同時功能模塊劃分合理，菜單區域排布科學，符合人機工程學原理。大大縮短了軟件用戶的學習周期并減少了使用時的冗余操作，大大提高了軟件運行與使用效率。