Calculation and Analysis of Steam Turbine Blade Strength

Calculation and analysis of steam turbine blade strength Rotor: the rotating part of the turbine, including blades, impellers, main shaft and couplings, etc. Stator: including cylinder, cylinder flange, flange bolts and partitions, etc. Static stress: stress that does not change with time under stable working conditions; Dynamic stress: vibration stress caused by periodic exciting force, whose magnitude and direction change with time; Static strength verification: consider the yield limit, creep limit, and endurance strength limit of the material at various temperatures; Dynamic strength verification: here is limited to the calculation of the natural frequency and exciting force frequency of the parts and safety verification; Importance of blade static stress calculation: The working conditions and environment of power station steam turbine blades, especially large steam turbine moving blades, are extremely harsh, mainly manifested in stress state, working temperature, environmental medium and other aspects. During the working process of the steam turbine, the moving blades are subjected to the greatest static stress and alternating stress. The static stress is mainly the tensile stress caused by the centrifugal force acting on the blades when the rotor rotates. The longer the blade, the larger the diameter and speed of the rotor, the greater the tensile stress. In addition, the pressure of the steam flow also generates bending stress and torsion, and the blades will produce forced vibrations under the action of the exciting force; when the frequency of the forced vibration is the same as the natural frequency of the blade, resonance is caused, the amplitude is further increased, the alternating stress increases sharply, and finally leads to fatigue fracture. Blade static strength calculation: centrifugal stress calculation 1. Centrifugal stress calculation of uniform cross-section blades The centrifugal force Fc of the root section is the largest The centrifugal stress of the root section of the uniform cross-section blade is the largest 2. Centrifugal stress calculation of variable cross-section blades For the stage with a diameter-to-height ratio, its blades are often designed as variable cross-section torsion blades. The variable cross-section is used to reduce the centrifugal stress on the blade section.