大负攻角下汽轮机末级动叶栅二维分离流特性的数值分析

采用控制容积积分法及压力修正算法,结合κ－ε湍流模型求解二维稳态雷诺时均N－S方程组,对一透平动叶栅在不同负攻角条件下的分离流动进行了数值模拟。计算结果与试验结果吻合较好。根据计算结果对大负攻角条件下叶栅二维分离流动的特点以及攻角对叶栅气动特性的影响进行了分析。     

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。     

大功率汽轮机末级动叶根部叶栅的最优化设计

本文提出了大功率汽轮机末级动叶根部叶栅的最优化设计的方法,并给出设计实例。最优设计所得的叶栅损失系数比原有叶栅的损失系数有明显下降。     

汽轮机轴封漏汽对调节级静叶栅二次流及出口流场的影响

以一台３００ＭＷ汽轮机组的调节级静叶栅为研究对象,就轴封漏汽对叶栅二次流及出口流场的影响进行了数值模拟,计算结果表明,漏汽加快了叶栅出口区域二次流动的衰减,使出口气流角沿叶高方向的分布产生较大变化,对损失系数的分布影响较小。     

汽轮机末级动叶片大负攻角工况下的气流激振分析

在小容积流量工况下运行的大功率机组的末级动叶顶部进口气流的负攻角流动易造成叶片压力面的气流分离,在一定条件下会诱发叶片颤振。对一典型平面动叶栅大负攻角下的二维分离流场进行数值分析,得到了详细的流场信息和叶片作用力及力矩与攻角的关系。采用准定常的方法,给出了叶片发生扭转和弯曲振动时,激振流场对叶片的气动功的计算方法,并根据能量法的原理,讨论了判断叶片颤振的方法。     

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.     

冲角对导向涡轮叶栅气动性能影响研究

汽轮机组运行时,冲角的变化可能在叶栅流道内造成流动损失.因此有必要研究来流冲角的变化对涡轮叶栅内流动的影响.通过导向叶片进口气流与轴向偏转一10°,0°和10°建立三个工况.用ANSYS CFX流体动力学软件分别对三个工况进行数值仿真,结果发现仿真叶片的后加载特性具有很好的冲角适应性,在压力面和吸力面的大部分范围内冲角...     

研制开发三维设计叶改善汽轮机性能

从降低成本和节约能源的观点来看，提高热电厂的效率是一个关键性的问题。作为电厂主要设备的汽轮机不断被开发，以便提供高性能的叶片。然而叶片性能的进一步提高需要沿叶高方向有更好的叶型和控制流型。近来，三维叶片设计的发展很活跃，它的目的是提高内效率和控制气流在动、静叶中沿径向的流型。为了改善气脖叶片列的流动模式，作者提出了能用于透平高、中、低压缸静叶的三维设计方法。本文描述了通过三维叶型设计改善包括动叶在内的透平级性能研究。新的叶型减小了高、中压级次由于二次流引起的严重的端壁损失。     

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。     

汽轮机调节级三维复杂流动的数值研究

汽轮机调节级的部分进汽特性,不仅对机组的气动性能和效率具有较大的影响,还在一定程度上影响到其安全性能.基于三维黏性可压缩N-S方程,采用结构化六面体网格,运用有限容积法,构造了带有进汽室的150 Mw汽轮机调节级三维黏性可压缩计算模型,对其内部复杂流动进行了详细研究.分析发现:由于部分进汽.调节级进汽室内部流动较为紊乱...     

大转折角涡轮静叶栅二次流的数值模拟

对大转折角涡轮静叶栅三维流动进行了数值模拟,并详细分析了叶栅沿流向各截面二次流及叶栅的气动特性.结果表明:由压力面向吸力面运动的二次流强度沿流向逐渐增大,引起吸力面附近的端壁附面层不断壮大且在后部卷起,并导致沿叶高总压损失系数和沿叶高出口气流角的剧烈变化.通过对不同高度的叶栅进行比较发现,叶高的减小会扩大二次流所占叶高区域,从而导致叶栅的二次流损失急剧增加.     

不同配汽方式下汽轮机调节级后转子的热应力分析

目前,国内尚有部分国外引进型汽轮机采用原设计的节流配汽运行方式,导致汽轮机在部分负荷下的经济性比较差.为了提高汽轮机的运行经济性,必须将其改造为喷嘴配汽方式.首先对汽轮机在不同配汽方式下调节级后温度变化情况进行了分析,然后计算了不同配汽方式下汽轮机调节级后转子的温度场和应力场.最后给出了汽轮机由节流配汽改为喷嘴配汽方式后的变负荷速度确定方法.     

150 MW汽轮机高压缸级内流场的数值模拟

采用Numeca软件对带隔板汽封和叶顶间隙汽封的高压缸二、三级叶栅流动进行了数值模拟,并与不带汽封的二、三级叶栅流场进行了比较.结果表明,汽封泄漏损失使级效率显著下降,汽封出口处的低能流体使端壁的附面层变厚,端壁摩擦损失增大;隔板汽封出口处的气体周向速度较小,导致了较大的负攻角流动,它与下排叶栅的横向流动相结合大大促进了下通道涡的发展.     

涡轮级叶栅三维湍流流动的数值模拟

采用全三维数值模拟技术和“混合平面”方法传递级间参数,利用k-ε双方程湍流模型和SIMPI正算法,通过求解三维粘性可压缩Favre平均Navier-Stokes方程,对一个考虑顶部间隙的某型船用燃气轮机动力涡轮级叶栅三维湍流流动进行了数值模拟。计算结果与厂家提供的试验结果误差较小。文中给出了影响涡轮级叶栅出口气流角、总压、静压以及总温和静温等各参数的变化规律。     

单-双列调节级对汽轮机效率的影响分析

给出了汽轮机单-双列调节级的热力计算方法,绘出了单列和双列调节级的轮周效率曲线,通过比较分析得出单-双列调节级可以有效提高汽轮机各个工况下的有效效率,实例计算证明了本文模型、算法和结论的正确有效性。     

不同配汽方式下600MW汽轮机转子的热应力分析

某600MW亚临界汽轮机原设计采用混合配汽方式,存在着部分负荷运行下经济性差的问题,需要将现有的混合配汽方式改造为喷嘴配汽。首先分析不同配汽方式下蒸汽温度变化情况;然后运用有限元分析软件ANSYS对汽轮机转子进行温度场和应力场的计算与分析,得到其分布规律及最大温差和最大应力出现的时刻和部位。预期为汽轮机的热应力在线监测和安全经济运行提供依据。     

涡轮大扩张过渡段的流动分离与控制数值研究

现代高性能涡轮机械中,研究者一直在努力提高其气动性能,体现在涡轮气动参数设计上就是：每个级利用最大焓降、最小的轴向长度、最少的每排叶片数、设计工况最高的效率。这些气动设计特点使得航空涡轮低压级静叶入口段具有较大的向外扩性,给发动机内外端壁及其高低压过渡段的设计带来了难度。通过数值模拟,探讨了一种减小扩压段流动分离的型线设计方法。