汽轮机末级静叶水滴沉积规律与缝隙去湿研究

采用Fluent软件对某600 MW汽轮机末级静叶栅中的水滴三维运动与沉积规律进行了数值计算,确定了水滴在静叶轴向和径向的沉积位置;实验研究了空心叶栅缝隙抽吸的去湿性能。结果表明:静叶内弧上的沉积水量占叶栅进口总水量的12.2%,背弧的沉积水量占1.6%;静叶内弧上的缝隙抽吸水量大于背弧上的抽吸水量,缝隙位置越靠近静叶出口边,抽吸水量也越大;随着缝隙宽度的增大,缝隙抽吸水量先降低后增大,在宽度为3.0 mm左右时达到较低值;缝隙抽吸水量随抽吸压差的增大而增大,随着主气流速度的增大而很快减小。     

超超临界汽轮机末级静叶流动数值模拟

通过CFD数值模拟仿真,计算分析大型超超临界汽轮机末级静叶流动特征,研究影响末级静叶流动损失的主要因素。分析结果表明:静叶通道内的主要损失在端壁区,静叶出口参数的分布也是影响性能的主要因素。二次流在长叶片损失中所占比例不大,后续优化应当从减少叶型损失方面入手。研究成果可为汽轮机机组末级长叶片优化设计提供理论参考。     

斜扭静叶的气动研究与应用

本文提出了根部反扭，顶部正扭，再复合以正倾斜的斜扭静叶是用全三元，气支变分有限元方法设计的新一代静叶，其气动性能可以马刀形弯扭静叶相媲美，而它的工艺性比马刀形叶片优越，可以用一般的通用机床加工。该斜扭静叶具有气动性能的优良，工艺简便的双重点特点，对提高我国汽轮机的经济性能与制造水平有重要意义，具有广泛应用前景。     

300MW汽轮机低压缸末级通流设计方法及弯扭静叶改型设计的研究

本文阐述了设计具有弯扭静叶的３００ＭＷ汽轮机低压缸末级时应该使用欧拉法来代替传统的流函数法的计算思想，并使用依据欧拉法编制的通流计算程序完成了末级静叶的弯扭改型设计。计算结果表明，改型后的设计比原型有较大的改进。     

汽轮机弯扭静叶设计方案选择的对比实验研究

为了确定弯扭静叶实施方案，对由数值计算得到的两个方案进行了对比吹风实验，实验结果表明，合理地选择叶根和叶顶的最佳倾斜角是采用弯扭静叶改型设计的关键。     

末级长叶片几何参数对汽轮机流场气动特性的影响

简要介绍了标准的准三维流动方法以及在汽轮机低压缸通流设计中的典型应用实例,探讨了末级长叶片的叶高、动静叶片喉节比、静叶扭曲规律、静叶倾角、动静叶轴向间距等几何参数对热力气动特性的影响,计算结果可作为低压缸通流部分优化设计的参考.     

高转速工业汽轮机低压级组长扭叶片气动设计与分析

为了提高工业汽轮机效率,实现节能减排和降低加工制造成本,对高转速工业汽轮机低压级组进行气动设计,并对其进行三维气动分析。完成了低压级组的一维设计、二维气动设计和叶型设计:动叶转速为6600r/min,进口总压为200kPa、进口总焓为2684.2kJ/kg、背压为7kPa下的流量为51.2t/h,总总效率为92.4%,总静效率为88.6%,达到设计要求。末级动叶的径高比为2.68,降低了转子的尺寸。三维流场分析显示:低压级组载荷分布均匀,级间匹配合理,气动性能良好;气动参数沿叶高分布均匀,叶片沿叶高具有良好的攻角特性。     

300MW汽轮机末级静叶的铸造

我厂自一九六九年设计制造第一台125MW汽轮机以来,低压第24级铸铁隔板的静叶片,采用厚3mm的1Cr13钢板爆炸成形,然后对出汽边滚焊,两端以精铸闷块焊接堵死,最后铸入隔板体内。由于叶片是空心,一旦制造不好,在浇注时铁水容易钻入叶片内,造成整副隔板报废。因此空心叶片不利于铸造。     

某汽轮机长叶片级静叶栅气动性能优化

采用NUMECA软件的软件包,对国产某单缸150MW汽轮机次末级(20级)进行了气动性能优化设计研究.通过优化静叶栅的三维外形,减小了动叶的分离区,改善了动静叶的气流角匹配,提高了该级的等熵效率.     

某型舰用汽轮机末级_次末级叶片弯扭改型设计

应用S2流面正问题计算程序、S1流面计算程序和全三元Euler方程计算程序对某型舰用汽轮机低压末级、次末级静叶进行了弯扭改型设计,分析了舰用汽轮机变工况时叶栅流场的特点和采用弯扭叶片后机组性能的变化。结果表明：在低工况运行时,弯扭叶片抑帛了根部反动度随负荷降低而加速下降的趋势和顶部反动度随负荷降低而增大的趋势,提高了叶栅低工况运行时的抗分离能力,同时顶部漏泄损失也有所减小。     

核电半速1710mm末级长叶片静叶气动优化

为了降低流动损失,通过分析核电半速1 710mm末三级气动效率,调整末级静叶节弦比、喉节比、根部型线,对末三级通流进行优化,对比原设计,优化后的计算结果证明上述手段确实可以提高末三级的效率和出力,对开发设计具有高通流效率的汽轮机低压缸长叶片有良好的指导意义。     

核电汽轮机末级空心静叶抽吸除湿研究

采用粒子输运模型对某核电汽轮机低压缸末级空心静叶栅内的水滴运动轨迹和沉积分布进行三维数值计算,得出水滴沿静叶相对叶高和相对叶宽的沉积量,并讨论不同除湿槽几何参数对空心静叶抽吸除湿性能的影响.结果表明:水滴主要沉积在空心静叶压力面的上半部分,少量沉积在吸力面进口边和上端壁表面.压力面上的除湿槽应当在工艺许可的条件下尽量靠近出口边,吸力面上的除湿槽应尽量和压力面除湿槽开设在同一压力水平上;除湿槽宽度增大时并不一定有利于提高除湿效率,最佳宽度与汽流速度和抽吸压比有关;除湿槽角度应在工艺许可的条件下应尽量小一些.研究结果对后续的试验研究及工程设计具有指导意义.     

汽轮机末级空心隔板静叶焊接变形试验与分析

主要针对空心隔板静叶的焊接变形进行研究。采用焊接前后的差值分析方法进行变形检测并与现有的数值模拟结果进行对比分析。结果表明,空心隔板静叶的焊接变形主要集中在内弧型面及出汽边侧,符合薄板焊接变形趋势。由此认为,影响薄板焊接的变形因素可用来评价空心隔板静叶的焊接变形。"W"型变形限制及收缩模型较成功地解释了空心隔板静叶焊接的整体变形情况。     

300MW汽轮机低压虹末级通流设计方法及弯扭静叶改型设计的研究

本文阐述了设计具有弯扭静叶的３００ＭＷ汽轮机低压末级时应该使用欧拉法来代替传统的流函数法的计算思想，并使用依据欧拉法编制的通流计算程序完成了末级静叶的弯扭改型设计。计算结果表明，改型后的设计比原型有较大的改进。图７参８     

汽轮机末级扭叶片振动特性分析

运用有限元法分析了6000kW汽轮机末级扭叶片振动特性,讨论了单元的选取和边界条件的确定等问题,考虑了离心力对振动特性的影响,得到单个自由叶片的切向弯曲、轴向弯曲、二阶弯曲、扭转及弯曲-扭转耦合等前五阶振动频率及相应的振型,然后将计算结果与测试及解析计算进行比较,表明本文建立的模型和分析方法具有工程实用价值。     

核电600MW汽轮机末级空心静叶去湿缝设计研究

介绍了一种实用的空心静叶去湿缝设计方法应用于１台核电６００ＭＷ汽轮机的末级。针对该汽轮机低压缸的工作条件及通流部分结构尺寸，分别采用流线曲率法和时间相关法计算了其末级静叶前轴向间隙内和静叶栅通道内的流场；采用经验方法估计了静叶栅前的汽流湿度分布，雾滴及二次水滴的尺寸分布以及２种水分的质量比例；采用轨迹法计算并分析了水滴在静叶栅中的运动，沉积规律；基于以上结果，确定了末级静叶去湿缝的合理布置位置，形     

900MW汽轮机中压缸首级静叶与第一级动叶损伤分析

针对900MW汽轮机中压调门A阀座和B阀座硬质合金密封面脱落、中压主汽门B阀芯硬质合金密封面脱落,碎片进入中压缸进汽流道机械损伤首级静叶与第一级动叶的案例,叙述了中压调门和中压主汽门的结构与工作原理,并对阀座与阀芯密封面采用高硬质合金材料、快冷装置投入对构件的温差影响等问题做了全面分析,并且介绍了受损部件的处理工艺和预防措施。检测结果认为:中压缸首级静叶与第一级动叶的损伤,主要是硬质合金密封面(堆硬层)和阀座(基体)融合不佳、合金材质的硬度较高,加上机组在停服役过程中主汽门阀座与阀芯的大力撞击,加速了密封面的脱落。     

级间根部吸漏气对级气动性能影响的研究

针对某600 MW汽轮机高压缸的某一冲动级,进行了改变级间根部吸漏气量的空气透平模拟级试验和数值计算两方面的研究,分析了正弯静叶级级间根部吸漏气的状况及其对级气动性能的影响.结果表明:主流的抽吸作用对级间叶根汽封间隙中流动的影响很大;冲动式级的级间根部吸气会导致级效率严重下降;级间根部漏气时,随着漏气量的增加,级效率呈现先升高后降低的规律.     

工业汽轮机调节级动叶气动性能优化与应用

随着计算机技术和计算流体动力学的发展,结合现代优化理论,采用全三维CFD方法进行汽轮机通流部分气动优化的工作得以实现。开展了工业汽轮机大负荷调节级叶型优化的工作。优化获得2个候选高效叶型A3_opt和A5_opt。在某台实例汽轮机机组上进行应用验证,结果表明:通流效率在广泛的负荷变化范围内均有提高,提高范围为1. 1%～5. 5%;随着调节级负荷的增加,调节级效率增益不断提高;在调节级负荷增大到一定程度后,随着调节级负荷的进一步增大,效率增益稍微降低。应用实例表明,所研究的优化方法、优化策略和优化获得的大负荷调节级动叶叶型是成功的。     

汽轮机低压缸末级非定常流动的数值模拟

采用商用化计算流体软件CFX对某汽轮机低压缸末三级和排汽缸的耦合流道进行数值模拟,获得不同质量流量下的内部流动数据。在25%设计流量下,叶片受到两种形式的气动激励。通过非定常的数值模拟,验证了整圈定常计算对非定常汽流力的预测能力以及气动激励的存在形式。