风力机叶片三维数值计算方法确认研究

采用CFD软件包FINETM/TURBO,以两叶片NREL PhaseⅥ风力机的风轮为对象,进行了风力机风轮叶片三维绕流的定常粘性数值模拟研究。通过详细对比计算结果与实验数据(包括功率、叶片展向5个截面压力系数分布及沿叶展方向载荷系数分布),确认在大部分风速条件下数值模拟可以很好的预计风力机气动性能。然后分析了计算域尺度、边界条件和湍流模型等对数值模拟结果的影响,为采用CFD技术对实际风力机叶片三维气动性能进行精确数值模拟提供参考。     

轴流透平机械通流部分泄漏流动及控制技术研究进展

综述了轴流透平机械通流部分泄漏流动及控制技术的研究进展,首先详细介绍了轴流透平机械特别是汽轮机通流部分的泄漏流动特性及其对通流效率的影响,接着介绍了透平机械动叶顶部间隙泄漏流动特性及其对透平级气动性能的影响的研究,讨论了考虑间隙泄漏流动对某四级工业汽轮机气动性能的影响,研究了某汽轮机高压缸平衡孔对透平级气动性能的影响及其作用机制。论文简介了透平机械流动控制技术及其研究进展,最后给出了对透平机械泄漏流动及控制技术的研究展望。     

东汽第8代300MW汽轮机设计技术特点

东方汽轮机厂第8代300MW汽轮机在消化吸收国外先进技术的基础上,采用当代先进的通流技术和结构设计技术,通过理论分析和试验研究,解决了原机组存在的问题,提高了机组的经济性、可靠性和安全性.文章详细介绍了东汽第8代300MW汽轮机的设计技术特点.表3     

高效超临界汽轮机的研究与开发

概述了目前世界上高效超临界汽轮机的发展状况，主蒸汽、再热蒸汽参数对高效超临界汽轮机经济性的影响，并着重探讨了我国发展高效超临界汽轮机应选取的参数、发展步骤及汽轮机应重点开展的研究课题。表2参7     

高效超临界汽轮机的研究与开发

概述了世界上高效超临界汽轮机的发展状况，主蒸汽、再热蒸汽参数对高效超临界汽轮机经济性的影响，并着重探讨了我国发展高效超临界汽轮机应选取的参数、发展步骤及有关汽轮机技术应重点开展的研究课题。     

前加载和后加载叶片气动性能的数值研究

采用数值计算的方法对后加载和前加载叶片的气动性能进行了详细的分析,研究了无扭曲的叶片与弯曲叶片的压力系数分布以及负荷分布特性,分析了后加载和前加载叶栅内总压分布规律和总压损失沿叶高的变化情况.数值计算得到的后加载和前加载无扭曲的叶片中部压力系数分布与平面叶栅试验数据吻合良好,后加载弯曲叶片和前加载弯曲叶片的近叶顶、中部和近叶根处的压力系数分布与试验数据基本吻合.     

高效宽负荷汽轮机通流气动技术研究

文章针对高效宽负荷汽轮机中的通流气动技术进行了研究,包括高中压亚音速叶型设计、低压超音速叶片优化和低压排汽缸气动优化。亚音速叶型设计的主要目的是提高其宽负荷性,对新设叶型进行了叶栅试验和多级透平试验,新设的亚音速叶型不仅能量损失得到了降低,且攻角适应性更好;优化末级动静之间的匹配参数、静叶流型和弯曲规律及动叶型线的扭转规律,并对末级变工况性能进行分析,末级收益达到了预期收益效果;对低压排汽缸汽流的流动机理进行了深入分析,以削弱或消除通道涡为目的对排汽缸进行优化,极大程度改善了排汽缸的性能。     

基于分层模态综合法的大型汽轮发电机组转子-末级叶片耦合系统扭转振动分析

针对应用三维有限元法计算大型汽轮发电机组转子-末级叶片耦合系统扭转振动时存在自由度多和难以实现等问题,在模态综合法(CMS)的基础上,推导了计算转子-末级叶片耦合系统振动的分层二重CMS法的基本方程,给出了降阶的思路和原理.采用该方法对某1 000 MW汽轮发电机组的转子、末级和次末级叶片组成的耦合系统进行了扭转振动特性计算和分析,与不考虑末级、次末级叶片实际结构影响的固有振动特性进行了对比.结果表明:如果不考虑末级叶片的实际结构,会漏掉一些重要的振动模态,给转子和叶片的安全带来隐患;降阶前系统的自由度达到1.5亿,而降阶后系统的广义自由度仅为原自由度的0.07%;分层二重CMS法可用于大功率机组转子、末级、次末级耦合系统的扭转振动分析.     

汽轮机、燃气轮机相关国际标准背后的力学问题

国际标准是先进技术的结晶,既有很好的理论基础,同时也是对行业实践的总结,得到了广泛认可。然而,这些标准通常仅给出了简单结论性的概念和表达式,没有给出其背后的原理和机理,如果不能对其深入理解,将影响标准的使用和作用发挥。以国际标准ISO10814"机械振动-机器不平衡敏感度和不平衡灵敏度"为例,将复杂转子系统在共振附近等效为单自由度系统,推导出了模态灵敏度的计算公式,解释了其物理含义。从频响函数角度给出了基于奈奎斯特图法试验确定某个共振转速下模态灵敏度的理论依据。采用半功率点法,推导出了基于波德图法试验确定某个共振转速的模态灵敏度的计算公式。计算了某1 000MW机组的临界转速和对应的模态灵敏度,计算结果表明该转子系统的各阶临界转速均处于中等敏感度机器灵敏度的A区,即灵敏度很低,具有较好的动力学特性。本文工作对相关国际标准的理解和灵活应用有参考价值。     

汽轮机调节级多工况下三维流场数值研究

汽轮机调节级的部分进汽特性,不仅影响到机组的气动性能和效率,而且还对其安全性产生一定程度的影响。基于三维黏性可压缩雷诺时均Navier-Stokes(N-S)方程,采用结构化六面体网格,运用有限容积法,构造了带有进汽室和加强筋的300MW汽轮机调节级三维黏性可压缩计算模型,针对不同运行工况下调节级内部复杂流动进行了详细研究。分析发现:调节级进汽室内部流动损失较大;进汽段下游动叶通道静压分布合理,内部流动顺畅,而非进汽段动叶通道内部流动紊乱,熵增明显,部分进汽带来的损失较大;部分进汽度越小,效率降低越快,尤其是一阀进汽时,效率急剧下降。