随着电力改革的不断深入,电厂自动化程度的不断提高,行业对机组寿命管理的要求也在不断的提高,提高寿命管理的准确度也显得越来越重要.研究表明,汽轮机转子的寿命就可以被认为是汽轮机的寿命,因此针对这一现状,该文的研究目的是为了有效的提高汽轮机转子寿命管理的合理性与准确性.汽轮机转子寿命取决于其所受到的应力情况,其所受应力由离心应力与热应力两个部分耦合而成.对于离心应力,其主要影响因素基本为转子本身的物理结构及运行状态.相对于离心应力,转子所受热应力情况要复杂的多,从其计算原理来说,主要是由于转子整体在运行过程中各部分所达到温度的不同及其温度的变化而形成的.因此,准确的进行转子温度场的计算是提高汽轮机转子寿命管理合理性的有效手段.汽轮机转子是大型回转轴对称物体,有限元方法是解决此类物体物理场的有效方法.但是,在以往的研究中,由于有限元方法的计算量巨大,真正将其应用于实时计算的还尚未见报道.该文的研究内容为实现汽轮机转子温度场有限元计算的实时化,从而消除因为采用简化算法和一维模型进行有限元计算所带来的不可避免的误差.该文从有限元计算实时化最大的困难——计算量巨大导致的计算周期过长这一问题入手,提出了一套加快有限元计算速度并能够实际应用于实时现场的方法.通过分析比较众多有限元计算工具,发现MATLAB在计算速度与可移植性上具有较大的优势,基于此,提出了一种混合编程的思想,即结合多种工具各自的优点进行组合以达到计算的最优化.根据有限元分析的三大步骤,该文结合ANS YS灵活的有限元剖分方法、MATLAB强大的数学运算能力及其接口的多样性、VC的综合性,通过相应的数据接口,设计了一套计算速度与精度都满足现场要求的方法.同时,该文还讨论了在上述方法形成过程中所要解决的问题,如选择整个转子作为有限元计算的对象,用多公式法计算蒸汽换热系数,使用参数仿真值来保证在线计算所需要温度测点值的连续性,等比法计算边界条件,多种初始温度场的选择以及实时计算中断后的恢复.特别是该文还提出了一套温度场评价指标,用于有限元网格划分的简化效果及温度场计算结果的比较.