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1 绪论
汽轮机的出现推动了电力工业的发展，到20世纪初，电站汽轮机单机功率已达10兆瓦。随着电力应用的日益广泛，美国纽约等大城市的电站尖峰负荷在20年代已接近1000兆瓦，如果单机功率只有10兆瓦，则需要装机近百台，因此20年代时单机功率就已增大到60兆瓦，30年代初又出现了165兆瓦和208兆瓦的汽轮机。
此后的经济衰退和第二次世界大战期间爆发，使汽轮机单机功率的增大处于停顿状态。50年代，随着战后经济发展，电力需求突飞猛进，单机功率又开始不断增大，陆续出现了325～600兆瓦的大型汽轮机；60年代制成了1000兆瓦汽轮机；70年代，制成了1300兆瓦汽轮机。许多国家常用的单机功率为300～600兆瓦。
汽轮机在社会经济的各部门中都有广泛的应用。汽轮机种类很多，并有不同的分类方法。汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。汽轮机广泛运用于发电设备，并且成为了发电机机组的主力军，这使得汽轮机机组的稳定性、安全性尤为重要，而汽轮机中汽轮机转子为其核心设备，所以，对汽轮机转子的研究将具有重要意义。
1.1 国内外发展状况
1.1.1 国际发展状况
1.1.2 国内发展状况
2 设计任务分析
汽轮机转子模拟实验台的意义
汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。汽轮机是电力系统中的重大设备，机组的运行必须安全、可靠。然而电力工业是是现代国家工业的基础之一，电力工业的发展能够直接影响国民经济的发展，成为国家现代化的标志之一。在电力生产中，约80%的电能来自汽轮机发电机组。随着我国经济的蓬勃发展，生产、生活的用电量迅速增加，电网容量也随之增加，汽轮机发电机组点击容量迅速增大。同时汽轮机的工作环境更加恶劣，结构更加复杂，这顿汽轮机的稳定性、安全性提出了更高的要求。
汽轮机转子是汽轮机机组的核心部件之一，因工作条件复杂而易发生失稳故障。到目前为止，国内外已发生多起因汽轮机转子失稳而引起的事故，造成巨大经济损失[1]。这使得设计、制造、运行等方面汽轮机转子的振动及其转子叶片的应力、应变分析也显得尤为重要。
汽轮机转子模拟实验台是根据实际情况，模拟代替实际研究对象，通过模拟实验，研究汽轮机转子在不同条件下的转子应力应变和转子振动情况，等等。对实际生产、设计具有重要的意义，避免不必要的损失，甚至危险。
2.1 汽轮机转子模拟实验台目的、要求
“模拟实验是根据相似性原理用模型来代替研究对象，这种实际存在的研究对象叫‘原型’，相应的模型装置叫‘模型’。在研究中，实验工具直接作用于模型而不是原型，然后再将模型实验的结果类推到原型上去，揭示研究对象的本质和规律[2]。
汽轮机转子模拟的主要工作目的与要求是：
模拟汽轮机转子；模拟汽轮机转子在动态、静态下，转子叶片应力和应变；模拟汽轮机转子振动。
汽轮机转子模拟实验台主要由基础支撑部件、罩壳、驱动电机、转矩传感器、联轴器、支撑轴承、轴承座、叶片、轴等部分组成。
2.2 测试系统在汽轮机转子模拟实验台上的运用
在高度发展的现代工业中，现代测试技术向数字化、信息化方向发展已成必然发展趋势，而测试系统的最前端是传感器，它是整个测试系统的灵魂，被世界各国列为尖端技术，特别是近几年快速发展的IC技术和计算机技术，为传感器的发展提供了良好与可靠的科学技术基础。使传感器的发展日新月益，且数字化、多功能与智能化是现代传感器发展的重要特征。
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