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vibration ANALYSIS OF TURBINE BASED ON fluid-structure coupling

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2008年第4期21卷 40-43页

作者： LIU Demin LIU Xiaobing School of Energy and Environment Xihua University Chengdu 610039 China Department of Thermal Engineering Tsinghua University Beijing 100084 China

The vibration of a Francis turbine is analyzed with the additional quality matrix method based on fluid-structure coupling （FSC）. Firstly, the vibration frequency and mode of blade and runner in air and water are calculated. Secondly, the influences to runner frequency domain by large flow, small flow and design flow working conditions are compared. Finally the influences to runner modes by centrifugal forces under three rotating speeds of 400 r/rain, 500 r/min and 600 r/rain are compared. The centrifugal force and small flow working condition have greatly influence on the vibration of small runner. With the increase of centrifugal force, the vibration frequency of the runner is sharply increased. Some order frequencies are even close to the runner natural frequency in the air. Because the low frequency vibration will severely damage the stability of the turbine, low frequency vibration of units should be avoided as soon as possible.

关键词： fluid-structure coupling additional quality matrix vibration mode

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