The last two papers appended to thi

The last two papers appended to this thesis, Papers E and F, present results from a
test rig which was designed, assembled and simulated at Vattenfall R&D. The test rig is
possible to operate in both horizontal and vertical position and consists of a Jeffcott
rotor and two 4-pad tilting pad guide bearings. The purpose with the test rig is to
compare the dynamic behaviour of a horizontal and a vertical rotor. In vertically
oriented machines with journal bearing, there are no predefined static radial loads, such
as dead weight for horizontal rotor. For vertical machines such as hydropower units, it
is the mass unbalance, the generator’s properties, the flow conditions in the turbine and
the bearing properties that determine the shaft’s position in the bearing. Just about all
the commercial software for bearing calculations that is available has been developed to
carry out bearing calculations on machines with a horizontally oriented shaft, i.e.
bearing parameters calculated at a static eccentricity.
The stiffness and damping properties for the 4-pad tilting pad bearings in the test rig are
dependent on the load angle, i.e. if the load is applied on the bearing pad or between
pads. For the simulation of the test rig, the bearing parameter was determined as a
function of eccentricity and load angle, and it was assumed that the magnitude of the
eccentricity is decisive for the bearing properties, with no consideration as to whether
this is static or dynamic. Measurements were performed at equal static and dynamic
loads and it was found that the magnitude of eccentricity was almost equal for both
static and dynamic loads. Results from the unbalance response simulations showed
good agreement between simulated and measured displacements and bearing load.
The main results and conclusions from activities performed in this thesis are:
Performed numerical unbalance response simulations of the vertical test rig using the
model presented in this thesis agrees with measured results which brings possibilities to
perform unbalance response simulations of vertical hydropower units with tilting pad
bearings. Bearing properties evident influence of the dynamic characteristics of the
hydropower unit is presented in this thesis which causes a need to know bearing load
and geometry when rotordynamical simulations are preformed. Different methods to
measure bearing loads have been developed in this thesis and which method to
measured bearing load should be used depends of the prerequisite of the measurement.
By measuring bearing load and using the methodology for vibration monitoring
presented in this thesis it is possible to protect the hydropower unit from operation
modes that consumes more life than the units design criteria. This thesis has resulted in
a step forward regarding simulations and characterisation of hydropower.
In order to further improve the accuracy of the rotordynamic calculations carried
out in hydropower units, it is necessary for further work to be carried out as regards
determining the dynamic properties of runners, i.e. determination of their added mass,
damping and stiffness. Future work is also needed to develop and evaluate the
methodology for the vibration monitoring presented in this thesis. The methodology is a
theoretical methodology which needs to be evaluated, in parallel to the existing
vibration monitoring system, on some hydropower units and then be evaluated after one
year of operation.

Kết quả (Việt) 1:

Các giấy tờ cuối hai nối để luận án này, giấy tờ E và F, trình bày các kết quả từ mộtgiàn khoan thử nghiệm được thiết kế, lắp ráp và mô phỏng tại Vattenfall R & D. Giàn khoan thử nghiệmcó thể hoạt động tại vị trí nằm ngang và thẳng đứng và bao gồm một Jeffcottcánh quạt và hai vòng bi hướng dẫn nghiêng pad của 4-pad. Mục đích với các giàn khoan thử nghiệm là đểso sánh hành vi động của một ngang và một cánh quạt theo chiều dọc. Trong theo chiều dọctheo định hướng máy với tạp chí mang, không có không có bố trí hình tròn tĩnh được xác định trước tải, như vậynhư trọng lượng đã chết cho ngang cánh quạt. Cho máy dọc như thủy điện đơn vị, nólà sự mất cân bằng khối lượng, thuộc tính của máy phát điện, các điều kiện dòng chảy trong các tuabin vàCác tính chất mang xác định vị trí của trục trong mang. Chỉ cần về tất cảphần mềm thương mại cho mang tính toán có sẵn đã được phát triển đểthực hiện mang tính toán trên máy với một trục theo định hướng theo chiều ngang, tức làmang thông số tính theo một độ lệch tâm tĩnh.Cứng và giảm các thuộc tính cho các vòng bi 4-pad pad nghiêng trong các giàn khoan thử nghiệmphụ thuộc vào góc tải, tức là nếu tải được áp dụng trên bệ mang hoặc giữamiếng. Mô phỏng các giàn khoan thử nghiệm, các tham số vòng bi đã được xác định như là mộtchức năng của góc độ lệch tâm và tải trọng, và nó giả định rằng tầm quan trọng của cácđộ lệch tâm là quyết định cho các thuộc tính mang, với không có xem xét như là để cho dùđây là tĩnh hoặc năng động. Phép đo được thực hiện bình đẳng tĩnh và năng độngtải và nó đã được tìm thấy rằng độ lớn của tâm sai là gần như bằng nhau cho cả haitĩnh và năng động tải. Các kết quả từ các mất cân bằng phản ứng mô phỏng cho thấyCác thỏa thuận tốt giữa mô phỏng và đo displacements và mang tải.Chính kết quả và kết luận từ hoạt động thực hiện trong luận án này là:Thực hiện số mất cân bằng phản ứng mô phỏng của giàn khoan thẳng đứng thử nghiệm sử dụng cácMô hình trình bày trong luận án này đồng ý với kết quả đo được tạo điều kiện để khả năngthực hiện mất cân bằng phản ứng mô phỏng của dọc thủy điện đơn vị với nghiêng padvòng bi. Mang tính rõ ràng ảnh hưởng của các đặc tính năng động của cácnhà máy thủy điện đơn vị được trình bày trong luận án này gây ra một nhu cầu để biết mang tảivà hình học khi mô phỏng rotordynamical được preformed. Các phương pháp khác nhau đểbiện pháp mang tải đã được phát triển trong luận án này và phương pháp đểđo mang tải nên được sử dụng phụ thuộc của điều kiện tiên quyết của đo lường.Bởi đo mang tải và sử dụng các phương pháp để rung động theo dõitrình bày trong luận án này có thể bảo vệ các đơn vị thủy điện từ hoạt độngchế độ tiêu thụ hơn cuộc sống hơn so với các đơn vị thiết kế tiêu chuẩn. Luận án này đã dẫn đếnmột bước tiến về mô phỏng và characterisation thủy điện.Để tiếp tục cải thiện tính chính xác của tính toán rotordynamic thực hiệnra trong các nhà máy thủy điện đơn vị, nó là cần thiết cho công việc được thực hiện đốixác định tính chất năng động của vận động viên, tức là quyết tâm của khối lượng bổ sung,dao và cứng khớp. Công việc trong tương lai cũng cần thiết để phát triển và đánh giá cácphương pháp để rung động theo dõi trình bày trong luận án này. Các phương pháp là mộtphương pháp lý thuyết mà cần phải được đánh giá, song song với hiện tạirung động giám sát hệ thống, trên một số đơn vị nhà máy thủy điện và sau đó được đánh giá sau khi mộtnăm hoạt động.

Kết quả (Việt) 2:

Hai tờ cuối cùng nối vào luận án này, giấy tờ E và F, kết quả hiện nay từ một
giàn khoan thử nghiệm được thiết kế, lắp ráp và mô phỏng tại Vattenfall R & D. Các giàn khoan thử nghiệm là
có thể hoạt động ở cả hai vị trí nằm ngang và thẳng đứng và bao gồm một Jeffcott
rotor và hai 4-pad hướng nghiêng pad vòng bi. Mục đích với các giàn khoan thử nghiệm là để
so sánh hành vi năng động của một ngang và một cánh quạt thẳng đứng. Trong chiều dọc
máy theo định hướng với vòng bi tạp chí, không có tải radial tĩnh được xác định trước, chẳng hạn
như trọng lượng chết cho rotor ngang. Đối với máy thẳng đứng như các đơn vị thủy điện, nó
là sự mất cân bằng khối lượng, đặc tính của máy phát điện, các điều kiện dòng chảy trong tuabin và
các thuộc tính mang mà xác định vị trí của trục trong mang. Chỉ cần về tất cả
các phần mềm thương mại để mang những tính toán đó là có sẵn đã được phát triển để
thực hiện các tính toán mang trên máy với một trục nằm ngang theo định hướng, tức là
mang thông số tính toán ở một độ lệch tâm tĩnh.
Độ cứng và tính chống rung cho 4-pad vòng bi nghiêng pad trong các giàn khoan thử nghiệm là
phụ thuộc vào góc độ tải, tức là nếu tải được áp dụng trên bệ mang hoặc giữa
tấm lót. Đối với các mô phỏng của các giàn khoan thử nghiệm, các tham số mang được xác định như một
hàm của độ lệch tâm và góc độ tải, và nó đã được giả định rằng độ lớn của
độ lệch tâm là quyết định cho các thuộc tính mang, không có xem xét là liệu
này là tĩnh hoặc động . Các phép đo được thực hiện ở tĩnh và năng động bằng
tải và nó đã được tìm thấy rằng độ lớn của độ lệch tâm là gần như bằng nhau cho cả
tải trọng tĩnh và động. Kết quả từ những mô phỏng phản ứng mất cân bằng cho thấy
thỏa thuận tốt đẹp giữa chuyển vị mô phỏng và đo và chịu tải.
Các kết quả chính và kết luận từ các hoạt động thực hiện trong luận án này là:
Thực hiện tính toán mô phỏng phản ứng mất cân bằng của các giàn khoan thử nghiệm thẳng đứng bằng cách sử dụng các
mô hình được trình bày trong luận án này đồng ý với đo kết quả mang lại khả năng để
thực hiện mô phỏng phản ứng mất cân bằng của các đơn vị thủy điện dọc với nghiêng pad
vòng bi. Mang tính chất ảnh hưởng rõ rệt của các đặc tính năng động của các
đơn vị thủy điện được trình bày trong luận án này gây ra một sự cần thiết phải biết chịu tải
và hình học khi mô phỏng rotordynamical được hình thành trước. Phương pháp khác nhau để
đo tải mang đã được phát triển trong luận án này và những phương pháp để
tải mang tính nên được sử dụng phụ thuộc vào điều kiện tiên quyết của phép đo.
Bằng cách đo tải mang và sử dụng các phương pháp giám sát độ rung
được trình bày trong luận án này, có thể để bảo vệ các đơn vị thủy điện từ hoạt động
chế độ mà tiêu thụ cuộc sống nhiều hơn so với các tiêu chuẩn đơn vị thiết kế. Luận án này đã dẫn đến
một bước tiến về mô phỏng và mô tả đặc điểm của thủy điện.
Để nâng cao hơn nữa tính chính xác của các tính toán rotordynamic thực
hiện trong đơn vị thủy điện, nó là cần thiết cho công việc tiếp theo phải được thực hiện liên quan đến
việc xác định các tính chất năng động của vận động viên , tức là xác định khối lượng gia tăng của họ,
giảm chấn và độ cứng. Công việc trong tương lai cũng là cần thiết để phát triển và đánh giá các
phương pháp để giám sát độ rung được trình bày trong luận án này. Phương pháp này là một
phương pháp lý thuyết mà cần phải được đánh giá, song song với việc hiện có
hệ thống giám sát độ rung, trên một số đơn vị thủy điện và sau đó được đánh giá sau một
năm hoạt động.