不同工况下非对称导流环对排汽缸气动性能的影响

以某公司制造的带有非对称导流环的低压排汽缸为主要研究对象,采用标准k-ε模型,对不同蒸汽流量和不同入射角下排汽缸内流场和气动性能进行数值模拟。结果表明:只考虑入口蒸汽沿轴向的流动时,额定流量下排汽缸的气动性能随着蒸汽质量流量的增加而升高,排汽缸最大静压恢复系数达到0.3,当蒸汽质量流量大于100%THA时,气动性能降低明显;考虑蒸汽入射角的影响时,排汽缸气动性能在最大入射角小于20°时变化较为平缓;角度继续增大后,排汽缸气动性能迅速恶化。非对称导流环表面的压力分布受蒸汽入射角影响显著。     

汽轮机排汽缸模型的数值模拟与结果分析

采用NEMECA商用软件包之Fine／TURBO求解三维定常的Navier—Stokes方程组，对蒸汽透平低压排汽缸内部的复杂三维流动进行了数值模拟，应用多区域结构化网格并将计算域出口向下游延伸。与已有的实验结果进行对比，揭示出排汽缸内复杂的旋涡运动，分析了影响排汽缸气动性能的总压损失系数和静压恢复系数等因素，指出了排汽缸优化设计的方向。     

冷却蒸汽进口条件对转子冷却效果的影响

对给定总压与给定流量两种冷气进口边界条件下的中压第一级进行了数值模拟,结果表明不同的冷气进口边界条件对叶片表面温度分布、冷却蒸汽的流动情况、10%叶高流面上各气动参数分布的影响非常的小.据此得出,对于超超临界汽轮机蒸汽冷却技术的工程应用,冷却蒸汽的进口条件可以通过不同的方式进行控制,最终所达到的冷却效果以及冷气对流动的影响是一致的.     

1000MW超超临界汽轮机低压排汽缸数值模拟

介绍了应用全三维数值模拟计算程序对1000MW超超临界汽轮机低压排汽缸进行数值模拟,掌握了排汽缸进行气动性能分析的方法,并对比研究了内部的分隔板、肋板对流动的影响.研究发现肋板除具有支撑作用外,还具有导流作用;中间隔板使蒸汽分开流动,能够减少掺混损失.     

汽轮机排汽通道复杂流动数值研究的现状与进展

通过对汽轮机排汽缸通道内三维复杂流动数值研究的分析和整理,综述了国内外排汽缸数值研究现状及进展,以期对此方面的研究及其工程应用起到促进作用。文中结合作者目前进行的汽轮机末级与排汽缸耦合数值模拟研究,对数值模型、求解方法、界面处理等关键问题进行了阐述和探讨,并提供了作者完成的基于末级与排汽缸耦合数值模拟的300MW和600MW汽轮机排汽缸的结构改进及参数优化。     

联合循环机组汽轮机高中压外缸的热应力分析

文章采用商用有限元结构分析软件ANSYS对一典型联合循环机组的高中压外缸的热应力进行三维数值分析研究。根据给定的温度边界条件,对汽缸在无、有隔热罩两种结构下进行热应力和相应的热变形计算。计算结果表明在无隔热罩的情况下,汽缸的应力已超出了材料的允许强度。汽缸的再热蒸汽温度提高后采用隔热罩以及蒸汽冷却,有效地降低了汽缸内壁的温度,确保了汽轮机运行的安全。     

汽轮机低压排汽缸内导流挡板对其性能影响的分析

通过吹风试验研究了汽轮机排汽缸内安装导流挡板对排汽缸性能的影响,采用CFD软件对排汽缸计算模型进行了模拟,获得了安装不同导流挡板的工况下排汽缸的气动性能和内部流场的变化.结果表明:在排汽缸内合理地安装导流挡板能有效提高排汽缸的扩压能力并降低流动损失,而且还可以改善其出口流场的均匀性.试验和数值模拟均证明,使流量在导流挡板两侧平均分配的5号挡板的效果最佳,分别使静压恢复系数提高了约0.029,使总压损失系数降低了约0.025,使出口不均匀度降低了约30.0%.     

SPX直接空冷排汽管道系统内湿蒸汽的数值研究

建立了斯必克斯(SPX)公司设计的某2×135MW发电机组直接空冷排汽管道内湿蒸汽两相流动和传热的数学模型.利用计算传热学软件FLUENT,对典型汽轮机工况下的排汽状况进行了的数值模拟.对二维管道内湿蒸汽速度场、温度场和两相场的模拟、分析和研究,为空冷排汽管道系统的优化设计提供帮助.     

《热力透平》2007年总目次

研究与设计汽轮机内湿蒸汽实验测量技术现状张弘1-001汽轮机低压排汽缸内辅助板块对其性能影响的数值研究竺晓程1-008超超临界参数汽轮机高压内缸有限元强度分析金永明1-011300 MW汽轮机低压转子叶片动频试验钟小萍1-015汽轮机冷端优化的研究赵斌1-019汽轮机性能老化对排汽压力     

600 MW机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟

建立了600 MW发电机组直接空冷排汽管道内湿蒸汽两相流动和传热的数学模型.利用计算流体力学软件FLUENT,对典型工况下汽轮机的排汽状况进行了数值模拟,对二维管道内湿蒸汽速度场、温度场和两相场进行了分析和研究.结果表明:在典型工况下,流经各蒸汽分配管的流量不均,压降不同,应进行结构的改进.     

汽轮机排气缸流场的数值模拟研究

针对某汽轮机排汽缸进行了几何建模并进行数值模拟,给出了内部复杂的流场结构,分析了排汽缸内的损失分布。通过对排汽缸流场的细致分析,考察了流动损失产生的原因,为汽轮机排汽缸外形设计提供参考。     

汽轮机低压排汽缸内辅助板块对其性能影响的数值研究

采用数值计算的方法,求解得到汽轮机低压排汽缸内部的流场,通过比较静压恢复系数和流动不均匀系数分析了有无加强肋和涡壳挡板对流场和性能的影响。计算表明挡板通过破坏通道涡,改善了排汽系统的静压恢复能力,而背弧上的肋板则削弱了通流能力,导致排汽缸静压恢复能力下降。     

Effects of inlet swirl on the flow in a steam turbine exhaust hood

IntroductionThe flow through the exhaust hoods of steam andgas turbines is still a problematic matter today. The latestexperiments and CFD research are proof of that, e.g.works published by Solodov, Gnesin (1997)['], Sultanian,Nagao and Sakamoto (1998) ['], and other authors.The flow of the steam through the exhaust hood of acondensing steam tUrbine depends to a considerableextent on the swirl of the flow in the inlet section. Thechange of an inlet swirl results in changes in the loss ofki…     

汽轮机排汽缸的气动研究进展

汽轮机排汽缸是连接凝汽式汽轮机末级出口至冷凝器的通道,改善其气动性能可提高汽轮机的效率。本文从数值分析及试验两方面对排汽缸的研究进行了分析,并对提高气动性能的新型措施进行了归纳。分析表明：末级与排汽缸湿蒸气汽液两相流的联合数值分析是排汽缸流场数值分析的发展方向;模型试验是排汽缸研究的主要方法,由于进口气流对排汽缸性能的影响敏感,进口流场应反映末级出口气流的真实状况,并要特别注意叶栅顶部出口气流的模拟。提高排汽缸气动性能的新型措施为：采用具有负超高的扩压器和非对称扩压器;中分面布置轴向栅格型涡阻尼器;采用除湿措施,减少湿度损失;冷凝器喉部结构及加强系统的改进。     

直接空冷枝状排汽管道系统内导流装置的优化设计

对德国基伊埃(GEA)公司发明专利——枝状直接空冷排汽管道系统进行研究。建立某2×600MW机组直接空冷排汽管道内湿蒸气两相流动和传热的数学模型;利用数值传热学软件Fluent对典型汽轮机工况下的排汽状况进行了数值模拟;对二维管道内湿蒸气速度场、温度场和两相场的模拟、分析和研究。模拟结果表明:专利提出的简单几何原则分流方法,无法实现排汽的均匀分配。针对不同形式的直接空冷枝状排汽管道系统应进行详细的优化设计,并提出了枝状排汽管道系统导流装置的基本设计原则。     

工业汽轮机大型排汽缸气动分析与结构优化

为了改善工业汽轮机排汽缸气动性能,降低流动损失,采用数值模拟方法对一种大型工业汽轮机排汽缸的气动特性与流场结构进行了计算与分析.揭示了造成工业汽轮机排汽缸气动损失的重要方面,同时提出了针对排汽缸重要结构参数的多种优化方案,并进行详细计算与分析.针对每种优化方案,阐明了优化机理与工业汽轮机排汽缸本身的优化局限性.研究结果...     

汽轮机末级动叶片出口边水蚀特性及疲劳裂纹扩展的研究

空冷汽轮机组、调峰汽轮机组及热电联产汽轮机低压缸在小容积流量工况下运行时，末级动叶片根部分离流区的回流会将排汽缸湿蒸汽中的水滴带回叶栅通道，使动叶片吸力面出口区侵蚀并引发疲劳裂纹。为了确定机组负荷工况对叶片水蚀特性及叶片安全性的影响，首先利用流线曲率法发展出一种计算回流气动特性及水滴撞击叶片速度的方法。并用以分析了一台200MW汽轮机末级动叶根部出口边水蚀的特性，分析结果与实际情况较一致。此后，采用断裂力学理论研究了出口边水蚀缺口处的裂纹萌生期与扩展的增长率，计算结果与实际裂纹发展情况较为符合。所发展的方法为研究预防叶片出口边水蚀方法和合理制定机组检修周期提供了有用手段。     

汽轮机中压排汽蜗壳的流场数值模拟比较

对两种不同结构的汽轮机中压排汽蜗壳流场进行了数值模拟,对其流动损失状况进行了比较分析,通过对比计算结果得出了流动损失产生的原因,为汽轮机中压排汽蜗壳的优化设计提供参考。     

来流条件对排汽缸内非轴对称流动的影响

研究了大功率汽轮机低压缸排汽在不同气流角及不同总压分布下的流场,以模型为对象进行了三维流场的数值模拟.结果表明:排汽缸入口较大的旋流角会恶化排汽缸性能,而总压沿径向变化梯度为负时则有利于改善排汽缸气动性能.基于这一结果提出了通过改变总压分布抑制由于来流方向对排汽缸性能产生的负面影响的方法.