高压蒸汽阀中气流流动特性的定性分析

对二维的高速蒸汽阀门内流场作了理论上的定性分析，研究了其内部的气流流动不稳定性，以及由于流动的不稳定性所导致的阀门内部的气流激振。对阀芯作了适当的改型，得到了改型以后的阀门所受激振力小的结论，并以实验作为佐证。     

上下游结构对喷嘴调节给水泵汽轮机调节阀组流动特性的影响

针对某喷嘴调节给水泵汽轮机调节阀组在额定工况时的三维蒸汽流动,采用计算流体力学方法对其进行数值模拟分析,以获取各调节阀均全开时阀组上下游结构对阀组管道内部稳态蒸汽流场的影响.计算中采用剪切应力输运模型(SST)来封闭湍流模型控制方程组,并采用多重参考坐标系法(MRF)计算获取调节级内动叶排通道区域的三维蒸汽流场.重点分析了各阀门通道内的压力损失水平、流量分配情况和过热蒸汽在调节阀组系统中的流动特性,以及多阀腔室、阀门出口下游扩压管路和弯管等部件内部的复杂三维流动特征.结果表明:调节阀流量主要由阀门下游喷嘴数量决定;调节阀距离阀组系统进口的距离对调节阀通流能力具有较大影响.     

联合循环中旁路系统蒸汽流量计算及其应用

高/低压蒸汽旁路流量精确控制是提高联合循环电厂灵活性的重要部分,在旁路阀厂家提供资料不完善的情况下,通过研究阀门实际的流动特性,简化了阀门流动模型,参照相关的阀门流量计算经验公式,对其中一些系数进行近似处理,最终根据旁路的设计数据表拟合出旁路流量计算公式并对其进行应用验证,100%甩负荷时高压蒸汽系统压力上升变化仅有2%,满足了约旦侯赛因燃气-蒸汽"三拖一"联合循环机组的运行要求,可为其他电厂在旁路系统控制及提高电厂灵活性方面提供借鉴。     

600MW汽轮机主汽调节阀流动特性的数值研究

对某600MW亚临界汽轮机主调阀在全开度下的流动特性进行了数值模拟。给出了阀门内流动总压损、压损沿流程分布情况以及调节阀门的流量分配。分析了蒸汽在阀门中的流动特点及流动损失产生的机理。为进一步研究阀门的流场特性及结构改进提供了参考。     

1000MW超临界汽轮机主调阀内流动和噪声计算分析

针对某1000 MW超临界汽轮机主调阀系统(主汽阀和调节阀)内的蒸汽流动和噪声辐射,进行了全三维计算分析.通过求解全三维N-S方程和к-ε湍流模型,并考虑水蒸汽热力性质参数,得到了阀门流道中的蒸汽流场参数;然后采用基于FW-H方程的剪切流噪声模型,求解了蒸汽流场内的噪声源幅度分布.计算结果表明:主调阀流道内的压力损失为1.38%,其中调节阀部件的压损占主调阀总压损的66%;主汽阀和调节阀的喉口位置和阀腔流动死区等位置处的涡量很强,从而成为主要的气动噪声辐射源.     

600MW汽轮机组高压联合进汽阀变工况内部流场的特性分析

采用数值模拟方法对某600 MW汽轮机高压联合进汽阀的内部流动进行了分析.通过求解全三维N-S方程和k-ε湍流模型,得到了阀门内部的流场特性.在3种不同负荷下对主汽阀全开、调节阀阀门不同开启顺序时的流场进行模拟,并分析了流动损失产生的机理.结果表明:调节阀B的流量比调节阀A大,流动状态比调节阀A好;先开启调节阀B后开启调节阀A时,各截面的压损小,各阀门的流动状态好.     

600MW汽轮机组高压联合进汽阀变工况内部流场的特性分析

采用数值模拟方法对某600 MW汽轮机高压联合进汽阀的内部流动进行了分析.通过求解全三维N-S方程和k-ε湍流模型,得到了阀门内部的流场特性.在3种不同负荷下对主汽阀全开、调节阀阀门不同开启顺序时的流场进行模拟,并分析了流动损失产生的机理.结果表明:调节阀B的流量比调节阀A大,流动状态比调节阀A好;先开启调节阀B后开启调节阀A时,各截面的压损小,各阀门的流动状态好.     

某汽轮机补汽阀流场数值模拟及改进

对某汽轮机补汽阀进行流场数值模拟计算,对比分析不同开度下阀门内部流场结构及壁面压力脉动,并通过改进阀门结构来改善流体的流动特性.结果表明:结构改进前,在中大开度下,流场蒸汽压力呈周期性剧烈变化,压力脉动的频率成分非常复杂;结构改进后,流场内涡流区域减小,压力脉动幅值显著下降,流动稳定性提高,压损减小,阀门通流能力得到提...     

电厂蒸汽疏水阀门内漏量化检测与诊断

针对火电厂蒸汽疏水管道阀门在运行过程中易发生内漏且难以检测的问题,通过蒸汽疏水管道阀门系统的结构分析和传热计算,确定了阀前管壁温度为蒸汽疏水阀门内漏诊断的有效指标,设计了相应的蒸汽疏水阀门内漏量化检测与诊断试验系统,并应用该系统对某电厂亚临界机组的蒸汽疏水阀门进行检测试验研究,结果表明:蒸汽疏水管道的阀前管壁温度随着疏水管道的长度增大而降低;当主蒸汽压力增加时,相同内漏率的蒸汽疏水管道阀前管壁温度整体增大;阀前管壁平均温度与内漏率增减趋势具有一致性,近似呈二次曲线变化关系;利用蒸汽疏水管道壁温检测点平均温度进行内漏率定量计算和诊断的方法具有较高的可靠性和准确性,是蒸汽疏水阀门内漏定量诊断的便捷有效方法。     

基于蒸汽疏水阀管壁温度与内漏量诊断仿真研究

疏水阀门在蒸汽工程(包括蒸汽供热、蒸汽动力发电厂)中占据着一个重要位置,然而基于管壁温度场诊断阀门泄漏状态的方法缺乏一定理论研究。为了解决此问题,通过MATLAB软件进行了有限元仿真分析,找到了两个诊断指标:阀前管壁温度、阀前后管壁温度差值。并借助统计回归模型得出了阀前管壁温度、阀前后管壁温度差值与疏水管道的相对长度、疏水管道的相对内径、保温层的相对厚度、泄漏蒸汽的相对温度、相对压强以及泄漏量的定量关系式。通过定量关系式,建立了蒸汽疏水阀门内漏诊断方法,该诊断方法具有计算精度高、判断准确等优点,可为蒸汽疏水阀门内漏诊断提供了一个更便捷有效的方法。     

球型调节阀流动引起阀体关键点压力脉动试验研究

以汽轮机常用的球型调节阀为研究对象，通过在阀座喉部、阀碟头部等阀体内各关键部位设置测点，利用微小型高频动态压力传感器及其采集系统，进行了多种工况和多个方位的试验研究，探讨了由于阀内气体流动引发的阀门工作不稳定性。试验研究表明，原型阀的气体压力脉动强度微弱，不稳定工况范围小，稳定性比较良好。     

套筒结构对阀门节流特性影响机理分析

为研究套筒结构对汽轮机高压旁路阀节流特性影响机理,利用SST湍流模型对阀门内流道进行数值模拟,对比迷宫弯折型、条形孔型和圆柱直孔型3种套筒结构与同一套筒不同盘片对阀门节流特性影响。结果表明:3种套筒结构中迷宫弯折型套筒对阀门内汽流的降压、降速能力最强,其引起汽流滞止量最少,进入套筒内流道汽流碰撞损失最少;套筒各盘片的节流特性不同,越靠近套筒上方的盘片对汽流降压能力越强,越靠近套筒下方的盘片对汽流降速能力越强;阀门开度不同时同一盘片对阀门的节流特性影响也不同,但相对来说影响较小。     

600MW超超临界汽轮机高压主汽调节联合阀内部流场的数值模拟分析

采用非结构化四面体网格,对某600MW超超临界汽轮机组高压主汽调节联合阀的额定工况进行了数值模拟.针对3种不同结构的模型分别进行了计算,分析研究了阀门内部流场的流动特性,以及在主汽阀内加置挡板和滤网对内部流场和阀门损失的影响.     

一种新型内置式抽汽结构的研究

介绍一种新型内置式抽汽蝶阀组,为获得典型工况下的阀门开度,对该阀组的通流部分进行CFD数值模拟.根据数值计算所得到的阀板表面的压力分布,积分处理后得到了阀板所承受的气动力和气动力矩.为验证所选数值计算模型的精度,设计了1∶5的实验模型,采用PSP和PIV的方法分别测得阀板上的压力分布和阀内流场分布,并将测量结果和数值计算结果进行对比,发现用k-ε湍流模型来计算阀内压力分布,能够获得比较高的精度,其计算结果能够满足工程实际需要.     

高中压合缸汽轮机的冷却蒸汽确定方法试验研究

叙述了高中压缸合缸汽轮机结构及主要特点。对于高中压合缸机组采用不同高压调节阀全开(两阀、三阀、四阀)状态下,通过分别改变主蒸汽温度和再热蒸汽温度试验,可求得高压缸进入中压缸蒸汽量占再热蒸汽量份额,为确定再热蒸汽流量和计算汽轮机热耗率提供依据。通过试验研究,对于采用高压缸后轴封一漏到中排布置的反动式汽轮机,高压调节阀三阀全开状态下得到的影响系数,较两阀全开状态下受到高压缸排汽影响要小,其结果更接近实际。     

汽轮机速关阀不同开度下的流动特性数值研究

本文应用商业CFD软件Fluent对某型汽轮机速关阀不同阀开度下的二维流场特征进行了数值模拟,给出了通流部分流场的总压、流线及马赫数的分布情况.数值模拟结果表明,在大开度情况下,阀体内部马赫数较低,损失较小；开度较小时阀座与阀碟之间的喉部将出现激波和超音流动,从而带来较大的损失.     

导流凸台对船舶汽轮机阀门非定常气动特性影响的DDES数值研究

针对某船用2.5 MW汽轮机组调节阀门在小开度运行下的非定常气动特性,采用延迟分离涡模拟（DDES）开展了全三维数值模拟。重点评估了阀座表面安装导流凸台对该阀门的阀碟气动力波动和扩压管内非定常蒸汽流场的影响。研究表明：在阀门喉部上游阀座处安装导流凸台后,阀门内部的主要流态从壁面分离流动转变为壁面附着流动,有效降低了阀门内的压力脉动幅值;安装导流凸台可以显著降低阀碟在轴向及侧向上的气动力波动幅值,轴向气动力波动幅值降低约51%,侧向气动力波动降低约34%。     

某调节阀气动及振动噪声性能研究

为了降低汽轮机低工况运行时调节阀的振动噪声,设计一种多级节流调节阀,在汽轮机低工况运行时使用。采用吹风试验的方法对所设计调节阀在不同工况下的流量、振动、噪声多种特性进行了分析,得到其随着升程、压比的变化规律。选取某3个常用汽轮机调节阀与所设计调节阀进行对比试验,根据试验系统实际情况,以相同压比约0.5、相同质量流量约0.5 kg/s为基准进行了横向对比分析。结果表明：压比一定条件下调节阀的流量系数随着升程的增大而逐渐增大,升程一定条件下流量系数随着压比的增大呈现逐渐减小的趋势;在升程一定时,随着压比的增大,机脚加速度值呈现先减小后逐渐增大的趋势,调节阀受低频激励的影响较小,受中高频激励的影响较大;在压比为0.5时,随着升程的增大,调节阀的空气噪声值逐渐增大,压比大于0.5时,空气噪声值随着升程的增大而呈现先增大后略有减小的趋势,在升程一定时,随着压比的增大,空气噪声值基本呈现了逐渐减小的趋势;所设计的多级节流调节阀与某3个常用汽轮机调节阀相比在振动噪声抑制方面具有相对优势。     

滤网部件对补汽阀性能的影响研究

实验研究滤网部件对补汽阀性能的影响。通过流量计监测补汽阀流量,阀前、阀后压力由压力传感器测得,通过位移传感器测量阀杆的振动情况。多组压比条件下的实验结果表明,流量先随阀杆升程的增加而增加,而后逐渐平缓并最终趋于稳定。滤网具有的良好整流效果,不仅可以使蒸汽流经滤网后流动更加均匀,降低压损,还可以降低由扰流和射流引发的自激振动现象,使得补汽阀工作更加稳定。     

船用内旁通流道的压损特性研究

对某船用汽轮机内旁通流道特性试验进行了数值计算分析：基于可压缩N-S方程,利用Spalart-Allmaras湍流模式及有限积分法,采用四面体非结构性网格,对内旁通流道进行了数值模拟.预测了内旁通流道不同开度及旁通流道不同入口Ma的全压损失系数,计算结果与试验结果吻合良好.通过数值计算,得到了对内旁通流道广泛适用的计算方法,为慢速机组内旁通流道及旁通阀的设计和性能分析提供了重要依据.