综合考虑热力气动特性优化调节级的性能

文章从推导得的调节级轮周效率的表达式和３００ＭＷ机调节级改型静动叶栅损失试验数据，对公式中所包含的热力，气动参数对级轮周效率的影响进行了详细的分析，得到了每个参数对级轮周效率影响的程度，最后得出结论：必须在降低喷嘴和动叶中损失的同时，合理地选择级的热力参数和其它气动参数，才能较大地幅度地提高３００ＭＷ机调节级的效率。     

汽轮机调节级气动性能分析和结构优化设计

喷嘴配汽调节级具有大焓降和低反动度的设计特点而应用于大功率冲动式汽轮机高压缸中。论文首先综述了大功率汽轮机喷嘴配汽调节级的气动性能和气流激振方面的研究进展。然后论文在300MW汽轮机反流初始设计喷嘴配汽调节级的气动性能分析基础上,提出了顺流结构优化设计方案。对反流初始设计和顺流优化设计的喷嘴配汽调节级在设计工况和变工况下气动性能进行了分析比较。研究结果表明优化设计的顺流结构具有优良的气动性能而结构设计更加简单。论文最后给出了研究结论并对大功率汽轮机调节级的气动性能分析和气流激振机理研究方向进行了展望。     

从最高轮周效率出发选择大功率汽轮机调节级的热力—气动参数

文章分别从余速不能利用及能部分利用两种情况出发,根据一维能量方程及考虑级的速度三角形,推导了级的轮周效率表达式及动叶相对进口汽流角和绝对出口汽流角的表达式;分析了公式中各个参量对调节级轮周效率的影响,讨论了在大功率汽轮机调节级轮周效率有关的各热力－气动参数的合理选择范围。     

600MW汽轮机调节级优化设计

本文对哈尔滨汽轮机厂600MW汽轮机调节级的优化设计进行了总结。在优化设计调节级喷嘴叶片时,采用了端壁子午面收缩和叶片切向弯曲两项新技术。运用全三元势函数程序对平行端壁、端壁子午面收缩和端壁子午面收缩加叶片切向弯曲三种叶栅的三元流场情况进行了计算,分析了端壁子午面收缩以及端壁子午面收缩加叶片切向弯曲时流场的影响和采用这两项新技术降低损失的机理,并根据实验结果对最终优化设计方案的损失进行了估算。     

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。     

高参数高转速工业汽轮机调节级动应力评估

建立了一套评估复杂阻尼结构叶片动强度的分析方法,完善了复杂阻尼结构叶片的设计体系。对一特定的高参数高转速调节级动叶动应力进行了评估,评估结果显示,该调节级叶片的动应力满足安全性要求。     

基于谐响应工业汽轮机调节级动应力分析研究

数值计算部分进汽、变转速工业汽轮机调节级动应力,讨论转速对其影响。某高温高压工业汽轮机,转速变化范围7200r/min～11 000r/min。分析结果表明最低转速的等Q准则涡面积较最高转速增加17%～23%,同时部分进汽产生的低频冲击力也增加7%～16%。将瞬态汽流力傅里叶分解为若干简谐激振力之和,然后使用ANSYS计算循环对称盘片结构在这些简谐力下的响应,因各节径振动之间具有正交性,将以上响应叠加就可以得到整个盘片瞬态动应力,这样不仅节约计算资源而且结果更精确。判断哪些转速会产生较大的动应力可以有效减少计算量,一般危险转速为最低转速和可发生节径共振的转速。高频频激振力虽小,若其满足盘片系统共振条件,所产生的破坏要比部分进汽低频激振力大。所分析的调节级最大动应力对应的转速为最低转速7200r/min,其应力变化幅度是最高转速的120%,叶根销孔处动应力最大,也最容易失效,从时间上看,最大动应力出现在叶片从进汽弧段进入堵塞弧段这一时刻,设计工业汽轮机调节时应避免盘片在转速范围发生与喷嘴当量只数相同倍频的共振,同时要注意优化喷嘴弧段分布以减少动应力。     

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.     

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...     

汽轮机中压某级静叶弯扭对气动性能影响初探

针对汽轮机组中压缸典型级,采用弯曲、倾斜和反扭设计思想对静叶片进行三维设计。通过对不同方案的数值模拟,得出了效率、静叶和动叶漏汽量的变化,为汽轮机工程设计提供了有益的指导。文中选定典型级,在额定负荷和低负荷下,反扭叶片效率均高于其它方案。     

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。     

600MW汽轮机的阀门管理与调节级特性

DEH调节系统的阀门管理提供了改善调节级特性的空间。选择合适的调节阀重叠度能够提高调节级效率合理的开启顺序可以减轻轴承载荷。给出了合适的阀门管理参效。     

超临界汽轮机调节级导叶栅内的压力场

采用大尺度扇形叶栅作为实验模型,通过低速风洞实验研究了调节级导叶栅内的压力场.为此,在叶片表面测量了7个相对叶高静压系数沿叶型的分布,并采用墨迹显示技术,显示了叶栅壁面(包括叶片表面和上下端)的极限流线谱.实验结果表明,该叶片的叶型损失低于国内外同类叶栅.     

汽轮机调速系统和调节级数学模型

以理论分析和试验数据为依据,按照实时仿真的要求,建成适宜于电站培训用汽轮机调速系统和调节级数学模型。     

大功率汽轮机调节级级段气动特性研究

采用CFD数值分析软件对某大功率机组调节级级段进行了气动特性分析,分析对象为包括调节阀、调节级整圈与第一压力级整圈的全真几何模型;分析结果表明在设计工况下,该调节级表现出强烈的非周期性和非轴对称流动特性,与常规周期性边界分析得出的调节级气动性能存在显著差异;该数值分析结果与电厂热力性能试验结果表现出的良好一致性表明该分析方法已具有很好的工程精度。     

新型大功率汽轮机调节级动叶振动分析

调节级动叶运行工况恶劣,其承受复杂的激振力,为了调开共振,必须对其频率进行准确的把握.调节级动叶结构复杂,其频率采用常规方法计算及试验均存在较大难度.本文采用有限元方法对某采用轴向插入双T型叶根的成组调节级动叶频率进行了计算,准确模拟调节级动叶片实际工作状态,提高了计算精度,计算结果满足工程设计要求,为调节级的设计和优化改进提供了一种可靠的手段.     

超临界汽轮机调节级导叶栅内损失发展的实验研究

采用大尺度扇形叶栅作为实验模型,通过低速风洞实验研究了超临界机组调节级导叶栅内损失的发展。为此,采用五孔球头测针从栅前至栅后测量了7个横截面内气流参数沿叶高和节距的分布。实验结果表明,该叶片的叶型达到了国内外同类叶栅的先进水平。     

中小汽轮机多分流叶栅的气动设计与应用

在中小汽轮机高压级的喷嘴叶栅中存在着严重的流动损失，为了改善其汽动性能，作者提出的多分流叶栅技术，对于提高小汽轮机高压级的热经济性是一条切实有效的途径。这项技术已被哈汽，东汽和上汽等厂应用大功率汽轮机高压级的改型设计，并已取得了明显的经济效益。     

300MW汽轮机调节级喷嘴叶栅的试验研究

对７套平面叶栅及１套环形叶栅进行吹风试验，测量叶片表面压力分布和叶栅出口的损失及汽流角，给出其分布曲线。分析比较子午面顶部收缩和叶片沿径向弯曲对减少低展弦比喷嘴叶栅损失的效果。