Modeling and analysis of own oscillations of the TFB with turbine 500 MW

The analysis of the own oscillations of the turbounit- foundation-base system is carried out. The system includes a reinforced concrete foundation, a 500 MW turbine with five bodies, a generator and four condensers. To study the chosen system with a steam turbine, which contains several typical buildings. The relevance of the study is due to the presence of turbounit-foundation-base systems with a long operating time and a significant development of the base resource of increased levels of vibration. On the other hand, the relevance and novelty of the results is due to the lack of previous research on the given object and subject of research. A system with a steam turbine with four typical identical flexible housings and one rigid body of high weight is considered. The system of turbine-base-base in the frequency range close to the frequency of oscillations of electromagnetic nature from the generator was considered. The object of the study is a turbo-base-base system. The method of finite elements is used for modeling and conducting numerical calculations. The geometric and finite-element models of the turbo unit-foundation-base system are constructed taking into account the features of the interaction of flexible bodies of the turbine with the foundation. The modeling of the foundation is done using a system of core and mass finite element. The rigid body of the steam turbine and the generator were modeled using a system of massive finite elements. The most flexible bodies of the steam turbine were modeled using a shell, core and mass finite element system. The basis was modeled using the system of stiffness and boundary conditions. Capacitors were modeled using a system of stiffness and boundary conditions. The peculiarity of the calculation models is the detailed three-dimensional modeling of flexible bodies of the steam turbine. The applied simulation technique is unique and allows us to carry out a detailed analysis of the system's own oscillations. The calcul

Проведен анализ собственных колебаний системы турбоагрегат-фундамент-основание с турбиной мощностью 500 МВт в частотном диапазоне приближенном к частоте колебаний электромагнитной природы от генератора. Объектом исследования является система турбоагрегат-фундамент-основание.. Для исследования выбрана система с паровой турбиной, которая содержит несколько типовых корпусов. Для моделирования и проведения численных расчетных исследований использован метод конечных элементов. Построены геометрические и конечно-элементные модели системы турбоагрегат-фундамент-основание с учетом особенностей взаимодействия гибких корпусов турбины с фундаментом. Проведены расчеты собственных колебаний. Получены собственные частоты и формы колебаний. Полученные результаты дают качественную оценку причин повышенной вибрации отдельных элементов рассматриваемой системы.

Проведено аналіз власних коливань системи турбоагрегат-фундамент-основа. Система включає до себе залізобетонний фундамент, парову турбіну потужністю 500 МВт з п’яти корпусів , генератор та чотири конденсатори. Для дослідження обрана система з паровою турбіною, що містить кілька типових корпусів. Актуальність проведеного дослідження зумовлена наявністю у системах турбоагрегат-фундамент-основа з великим часом експлуатації та зі значним відпрацюванням базового ресурсу підвищених рівнів вібрації. З іншої сторони актуальність та новизна результатів пов’язана з відсутністю попередніх досліджень з наведеного об’єкту та предмету досліджень. Розглядається система з паровою турбіною, що має чотири типових однакових гнучких корпуса та один жорсткий корпус великої ваги. Було розглянуто власні коливання системи турбоагрегат-фундамент-основа у частотному діапазоні наближеному до частоти коливань електромагнітної природи від генератора. Об'єктом дослідження є система турбоагрегат-фундамент-основа. Для моделювання та проведення чисельних розрахункових досліджень використаний метод скінчених елементів. Побудовано геометричні та скінчено-елементні моделі системи турбоагрегат-фундамент-основа з урахуванням особливостей взаємодії гнучких корпусів турбіни з фундаментом. Моделювання фундаменту виконано за допомогою системи з стрижневих та масових скінчених елементів. Жорсткий корпус парової турбіни та генератор моделювались за допомогою системи масових скінчених елементів. Найбільш гнучкі корпуса парової турбіни моделювались за допомогою системи з оболонкових, стрижневих та масових скінчених елементів. Основа моделювалась за допомогою системи жорсткостей та граничних умов. Конденсатори моделювались за допомогою системи жорсткостей та граничних умов. Особливістю розрахункових моделей є докладне трьохвимірне моделювання гнучких корпусів парової турбіни. Застосована методика моделювання є унікальною та дозволяє проводити докладний аналіз з власних коливань всієї системи Проведено розрахунки