汽轮机排汽通道三维数值模拟

以某600 MW汽轮机为研究对象,应用Fluent软件对排汽通道复杂的内部结构进行三维数值模拟,通过建立低压加热器、低压抽汽管道、支撑管道、四壁加强筋4个模型,分步模拟其对喉部出口流场的影响。结果表明:当喉部布置低压加热器和低压抽汽管道时,出口平均流速有所降低,由于绕圆柱流动产生的旋涡脱体,使得构件下方形成低速流区,其两侧为高速流区;支撑管道和四壁加强筋会增加流场的复杂性,通过阻断旋涡作用来提高排汽缸的静压恢复能力,降低喉部出口截面流场的不均匀性,总压损增加。     

600MW汽轮机排汽通道流场的三维数值研究

考虑到单独模拟与排汽通道耦合模拟结果的差异性,利用数值计算软件建立600 MW发电机组的低压排汽缸和凝汽器喉部耦合模型,针对凝汽器喉部出口流场的不均匀性,对喉部内加装导流板前后的流场进行三维数值模拟和分析对比。结果表明:纵向1~5号和15号导流板可在有效降低喉部出口流场不均匀程度的同时控制排汽通道的压力损失;导流板距离喉部出口的最佳高度为722 mm,整体使不均匀系数降低了13.8%。     

某600MW汽轮机低压末级排汽通道耦合流动三维数值模拟及其结构优化

利用计算流体软件基于Spalart-Allmaras单方程模型分别对600MW机组的排汽缸、凝汽器喉部和两者耦合的排汽通道进行三维数值模拟,以便更加清晰地了解排汽通道的整体流场,并对排汽通道进行合理优化改造。计算结果表明,单独结构模拟结果与排汽通道耦合模拟的结果存在很大差异,主要体现在流场和压力损失上。在有进口漩流的模型中,蒸汽流场分布不对称,因此,不能为简化而采用1/2模型进行研究。针对排汽通道内流场分布,在排汽缸拱顶处加装导流挡板和在扩压管处加装分流板,能有效改善通道内的流场。     

排汽缸内置挡板对其流场影响的数值研究

为了研究排汽缸内部流场特点并对其进行改善,运用Fluent软件基于Spalart-Allmaras单方程模型对600 MW机组汽轮机排汽缸内流场进行数值模拟,结果显示,从扩压管排出的汽流在上半部排汽缸内形成一个强度较大的漩涡,造成排汽缸的排汽压损集中于此。在上半部排汽缸内装设一列挡板,能有效地减小漩涡的强度,汽缸内流场得到改善,排汽压损减小35 Pa。     

汽轮机排汽通道优化技术发展现状及趋势

介绍了目前国内外关于排汽通道优化技术的研究现状,总结了汽轮机排汽缸性能、凝汽器喉部出口流场以及整个排汽通道性能的优化问题,研究了低压通流与排汽缸耦合的数值计算及低压缸支撑板梁、喉部四壁加强筋板、减温减压器等的影响因素,可为相关电厂提供参考。     

耦合末级的1000MW汽轮机排汽通道数值模拟

排汽通道流场的好坏直接影响凝汽器的换热性能和机组的安全经济性。利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件,综合考虑汽轮机末级、排汽缸和凝汽器喉部三者之间的相互影响,对某1000MW机组进行了汽轮机末级和排汽通道的整体耦合研究,并与部分耦合时的计算结果进行对比,以便清晰地了解排汽通道的真实流场。针对排汽通道流场分布特点,通过装设多组导流板对排汽通道流场进行合理改善。计算结果表明:在排汽通道流场和气动性能方面,整体耦合与部分耦合的模拟结果存在较大的差异;加装导流板后,排汽通道流场得到明显改善,在100%工况下,发电机侧排汽通道的压损减小了191.83Pa,出口处汽流的均匀性系数增大了9.26%。     

考虑湿蒸汽行为的汽轮机排汽缸内流动的三维数值研究

为了更清晰地认识湿蒸汽在汽轮机排汽缸中的流动情况,采用相变模型、k-ε模型结合湿蒸汽流动方程,通过density-based耦合求解的方法,在不同来流条件下对排汽缸进行三维数值模拟。结果表明:随着排汽缸进汽湿度、进汽角度及旋流强度的增加,排汽缸的总压损失系数逐渐降低,而静压恢复系数则呈上升的趋势。排汽缸内部流场各个区域的湿度分布并不相同,其变化规律与压力的分布相同。导流环壁面上的低压槽随进汽角度及旋流强度的增加而变化。因此,不同的湿度条件、进汽角度、旋流强度对排汽缸的性能有很大的影响。研究更能反映排汽缸内部的真实流动情况,可为排汽缸的优化设计和改造提供一定的参考。     

汽轮机低压排汽缸和末两级流场的联合数值模拟

采用商业软件FINE/Turbo模拟分析了某空冷汽轮机低压排汽缸(LPEH)流场。与排汽缸流场单独计算相比,排汽缸与末两级联合计算可以使计算域进出口条件的设定更加准确,从而获得排汽缸在实际应用时的真实性能。该方法为汽轮机通流部分及排汽缸的设计研究提供了新思路。     

600MW机组凝汽器喉部加装导流装置数值模拟

针对某电厂600MW湿冷机组低压排汽缸凝汽器喉部出口蒸汽流速分布不均匀使得凝汽器换热效率降低的情况,利用计算流体力学软件Fluent对低压排汽缸出口至凝汽器喉部出口通道进行数值模拟。结果发现在不加装导流板时,受小汽机排汽影响较大的区域由于小汽机排汽的冲击作用,导致在小汽机排汽口下方存在一个低速区。针对这种现象,在凝汽器喉部区域,设计了优化方案,并进行了模拟验证,结果证实加装导流板后喉部出口蒸汽流速均匀性得到了提升,对于火电厂凝汽器换热效率的提升提供了参考。     

小机排汽对主机凝汽器的影响研究

利用管道应力分析软件CAESARⅡ对给水泵汽轮机排汽管道布置方案进行验证与校核,了解不同工况下各管口的受力状态。同时采用Fluent数值模拟的方法对布置给水泵汽轮机排汽管道前后主机凝汽器喉部流场变化情况进行模拟,分析了小机排汽对主机凝汽器喉部流场的影响,对凝汽器喉部设计和改造具有一定的参考意义。     

横掠圆管的二维流场有限差分分析

在合理划分二维流场离散网格的基础上,采用了有限差分方法求解流动微分方程,借助计算机编程获取目标流场中各结点的最终离散值,并生成流场的流动速度矢量示意图。针对横掠圆管流场的有限差分分析,对换热器的性能改进以及现场优化运行有一定的参考价值。同时,这种利用计算机进行数值离散求解流场的手段,相比搭建实验台进行实验模拟流场而言,具有经济性好、模拟速度快等优点。     

水泵流道入口流场分析以及过流部优化分析

对某型核电常规岛给水泵流道入口流场部分建立三维模型,在ANSYS12.0平台上采用CFX模块数值计算。研究结果表明:原设计叶轮型线出口处速度分布较不均匀,提出采用改变叶轮过流段分布和调整叶轮过流部角度这两种方式提升流道入口水力性能,其中,采用调整过流段入口角度的方式进行优化设计在很大程度上可以提高出口处速度均匀性,从而提高泵体的整体水力性能。     

全钒氧化还原液流电池的流场工程设计

采用流体动力学理论计算方法,研究了全钒氧化还原液流电池流场的工程设计和优化。结果表明,对于并行蛇形流场,当液流电池流道深度小于1．5mm时,减小深度可以大幅增加电解液流动过程中的压降,提高在多孔电极材料中的渗透率。为保证流道中电解液为层流流动,流道宽度和流道深度之和需大于某恒定值。并行直通流场中,液流流道深度超过1mm后,电解液在流动时几乎不发生向多孔电极材料的渗透,同时并行主流道宽度对于电解液的渗透率影响不明显。电解液流动过程中,并行蛇形流场的压降要比并行直通流场的压降高1—2个数量级。     

推力轴承系统流场分析

建立推力轴承流场有限元模型,对其进行有限元分析,求得流场的流态、速度及压力分布情况。为推力轴承性能计算提供边界条件。     

不规则边界循环水体的流场特性分析

选择典型的具有不规则边界的循环水体为对象,通过对水体运动趋势,流场整体特性,进水口区域和出水口区域流场特性进行研究,得到了不同水深水层上的流速分布和沿水深的流速分布,并给出了水体置换时间的计算方法和工作流量下的水体置换时间,为不规则边界循环水体流场特性研究,提供了1个范例。     

脱硫吸收塔流场优化及研究

吸收塔是湿法烟气脱硫系统的主体结构,吸收塔内部流场不仅影响脱硫效率,而且影响除雾器的工作效果。特别是GGH取消后,烟气由于吸收塔流场分布不均携带更多的石膏浆液,会产生严重的石膏雨现象。采用FLUENT软件对国华三河电厂300 MW湿法烟气脱硫系统增容提效改造前后的流场进行模拟,并对优化后的流场进行分析。     

一种槽式孔板流动特性的研究

基于计算流体力学理论,应用计算流体力学软件Gambit和Fluent6．0,对流体流经槽式孔板前后的流动状态进行了仿真研究,得到了流体流经槽式孔板前后的动压、静压、速度剖面及压力和速度分布曲线。通过槽式孔板和标准孔板流动特性的比较得出了槽式孔板优于标准孔板的一系列结论。实验结果表明槽式孔板测量误差小于5％,研究结果对槽式孔板流量计的开发具有一定借鉴意义。     

鄂州电厂W

］　介绍了鄂州电厂引进美国     

高压直流输电线路离子流场的计算方法研究

高压直流输电线路发生电晕放电时,周围空间会充满带电离子,从而使空间电场显著增强。为了准确计算地面离子流场,文中采用该有限元—积分法对双极离子流场的控制方程进行求解。文中在计算合成电场时采用了有限元外推法,同时还对空间电荷密度初值进行了改进。通过利用该方法对同轴圆柱模型和±400 kV的直流线路进行的比对计算,验证了该算法的有效性。同时,在实际的±500 kV直流线路上,把该算法的计算结果与已有算法的计算结果进行了对比。实际线路验证和算法间对比均表明,该方法具有较好的精度。最后,采用所提出的方法对±800 kV直流输电线路的地面合成电场和离子流密度进行了预测。     

直流输电线路离子流场计算方法

介绍了直流输电线路离子流场计算中主要的3种方法：半经验公式法、基于Deutsch假设的数值计算方法和二维数值计算方法。简要介绍了每种方法的原理、实现过程和优缺点，比较了3种方法在准确度、计算效率和实现难度上的差别。文章认为，为满足我国不断发展的电网建设要求，以不断进步的计算机硬件和数值计算方法作为保障．二维数值计算方法将是研究的重点。