[发明专利]涡轮叶片的寿命确定方法、装置、电子设备及存储介质

权利要求书

1.一种涡轮叶片的寿命确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取正在工作中的燃气轮机机组在不同工作时长的压气机进口流量、压气机出口压力、压气机出口温度和涡轮入口温度；

根据所述压气机进口流量、所述压气机出口压力、所述压气机出口温度和所述涡轮入口温度，计算所述燃气轮机机组中涡轮叶片在不同工作时长对应的温度场；

针对所述涡轮叶片的弹性矩阵、所述涡轮叶片在每个工作时长对应的温度场和所述涡轮叶片在历史工作过程中与所述工作时长对应的叶片转速，确定所述涡轮叶片对应的应力张量矩阵；

根据所有的应力张量矩阵和应力寿命公式，确定所述涡轮叶片的寿命。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取正在工作中的燃气轮机机组在不同工作时长的压气机进口流量、压气机出口压力、压气机出口温度和涡轮入口温度，包括：

按照预设的初始时间间隔，获取正在工作中的所述燃气轮机机组在不同工作时长的压气机进口流量、压气机出口压力、压气机出口温度和涡轮入口温度；

根据所述压气机进口流量、所述压气机出口压力、所述压气机出口温度和所述涡轮入口温度，计算所述涡轮叶片在不同工作时长对应的换热边界值；所述换热边界值包括换热系数和流体温度；

判断在时间上相邻的两个工作时长的换热边界值的差值的绝对值是否满足预设阈值；

若所述绝对值不满足预设阈值，则在所述两个工作时长分别对应的结束时间点的中间插入采集点；根据预设的初始时间间隔和所有采集点，再次判断当前工作过程中在时间上相邻的两个工作时长的换热边界值的差值的绝对值是否满足预设阈值；

若所述绝对值满足预设阈值，将在当前工作过程中获取到的所述燃气轮机机组在不同工作时长的压气机进口流量、压气机出口压力、压气机出口温度和涡轮入口温度作为最终获取结果。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述压气机进口流量、所述压气机出口压力、所述压气机出口温度和所述涡轮入口温度，计算所述燃气轮机机组中涡轮叶片在不同工作时长对应的温度场，包括：

根据所述涡轮叶片的形状特征和传热特点，对所述涡轮叶片的立体模型进行网格划分；所述传热特点包括换热系数、热流密度；

根据各个工作时长的换热边界值和每个网格的位置，计算所述涡轮叶片在不同工作时长下的每个网格所在位置的温度；

根据所述涡轮叶片在不同工作时长下的每个网格所在位置的温度，确定所述涡轮叶片在不同工作时长对应的温度场。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述针对所述涡轮叶片的弹性矩阵、所述涡轮叶片在每个工作时长对应的温度场和所述涡轮叶片在历史工作过程中与所述工作时长对应的叶片转速，确定所述涡轮叶片对应的应力张量矩阵，包括：

对所述涡轮叶片施加所述涡轮叶片在历史工作过程中与在当前工作过程中的工作时长对应的叶片转速和温度场；

基于所述涡轮叶片的屈服准则，根据所述涡轮叶片的弹性矩阵和不同工作时长的温度场，确定所述涡轮叶片在当前工作过程中每个网格所在位置在不同工作时长对应的应力张量矩阵。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所有的应力张量矩阵和应力寿命公式，确定所述涡轮叶片的寿命，包括：

根据所有应力张量矩阵，计算所述涡轮叶片在当前工作过程中每个网格中的每个节点所在位置的应力张量最大值与应力张量最小值的差值，得到每个节点所在位置的应力张量幅值；

根据所述应力张量幅值，采用应力寿命公式计算每个节点所在位置的低循环疲劳寿命；

将最小的低循环疲劳寿命确定为所述涡轮叶片的寿命。