小容积流量下汽轮机末级流场涡流结构特性分析

采用计算流体动力学软件CFX对汽轮机在小容积流量下的末级流场进行了数值模拟计算,分析了动叶不同截面流线特征,得到根部回流和动静顶部涡流的结构特征。结果表明:汽轮机末级在30%设计工况下动叶根部出现回流,动叶压力面出现附面层分离流。20%设计工况下末级达到鼓风工况,动静顶部出现涡流。且每种涡流的发展方向并不相同。为分析小容积流量下末级的安全性奠定了基础。     

小容积流量下汽轮机末级流场涡流特性研究

随着火电机组灵活性深入,汽轮机组深度调峰成为研究重点。汽轮机组深度调峰将使末级叶片长时间工作在小容积流量工况下,对末级叶片的运行安全有重要的影响。应用计算流体动力学软件CFX计算末级流场,应用速度三角形理论算法进行验证,分析了小容积流量工况下汽轮机末级流场的涡流特性。结果表明:20%设计工况下(0.20DCF),末级达到鼓风工况。鼓风工况下,末级通道存在由分离涡、回流涡、动静间隙涡组成的涡系。分离涡位于动叶压力面,回流涡位于动叶吸力面尾缘根部,动静间隙涡位于动叶和静叶顶部间隙处。随流量减小,涡流区域均增大。小容积流量工况下动叶出口和静叶出口先后产生逆压区,逆压区是回流涡和动静间隙涡形成的根本原因。负冲角是分离涡形成的根本原因,而在叶片顶部,由于大的扭转角,流动分离减弱。     

小容积流量工况下汽轮机末级流场的计算研究

基于气体动力学基本方程和附面层理论，对汽轮机在小容积流量工况下的末级特性进行了理论分析，着重分析了回流首先出现的位置及它的扩张方向，并结合试验提出了汽轮机末级流场已出现回流的流动模型及对此模型的求解方法。利用此模型对某100MW机组进行了计算，与实测结果基本符合。     

汽轮机末级叶片振动特性分析

末级叶片多工作在湿蒸汽区,工况十分恶劣,如果叶片在工作转速下发生共振,会产生很大的危害,甚至出现叶片断裂,导致机组故障停机等问题。因此,设计频率避开工作转速共振区域成为末级叶片开发中的重中之重。通过有限元计算叶片振动特性与试验结果之间对比,得出理论计算数据与试验结果之间的联系,进而正确指导设计,缩短末级叶片的开发周期。     

我国首台200MW空冷汽轮机小容积流量工况下末级流场试验及分析

空冷机组的设计在我国尚处于起步阶段，而空冷机组在我国有着十分广阔的发展前景，本文根据大同五空冷汽轮机末级轮机末级流场的实测结果进行了初步分析，提出了级前压力和温度的比较，速度分布，并对末级流场出现的脱离区高计进行了判断。     

小流量工况下汽轮机末级的脱流特性研究

利用CFX软件对小流量下汽轮机低压缸末级叶片的脱流特性进行研究。结果表明:在额定背压、G_1/G_0=0.3工况下,动静叶间隙开始形成脱流涡。随着流量的减小,脱流涡沿叶高向叶根方向发展。当G_1/G_0=0.08时,脱流涡几乎占据整个叶高,涡核由72.7%相对叶高迁移到49.1%,严重恶化末级流场,威胁叶片安全。     

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。     

小容积流量下汽轮机排汽缸流动特性分析

基于国内外研究现状,建立了汽轮机排汽缸计算模型,设计了100%、43.86%、21.04%3种容积流量工况,分析了排汽缸内的流动特性及涡系特点,得到其静压恢复系数及总压损失系数分布规律。研究表明:随着容积流量的减小,排汽通道后的汽流速度增加,扩压效果减弱,静压恢复系数减小,总压损失系数增大,出口截面不均匀系数增加,流场逐渐恶化。研究结果可为汽轮机排汽缸改型提供参考。     

665毫米末级叶片在小容积流量工况下的试验研究

一、前言现代汽轮机单机功率越大,末级叶片就越长。末级的功率占整台机组功率7～9％左右。因此,保证汽轮机低压末级长叶片在设计工况特别是在变工况下的安全经济运行,是发展大功率供热、调峰、空冷机组的关键技术问题在深度变工况下,末级喷嘴与动叶之间的轴向间隙顶部产生旋涡,动叶出口根部产生脱流和倒流,排汽部分过热,使末级效率显著降低,动应力水平增高,发生失速颤振和动叶根部出汽边水蚀,造成叶片断裂事故。为了保障末级叶片的工作可靠性,应从     

大功率汽轮机低压级组小容积流量下脱流特性影响因素的分析

综合分析了影响脱流特性的因素,运用所开发的程序,计算分析了改变叶根设计反动度、径高比和静叶片出口几何角对末级脱流的影响.提出了改善脱流特性的措施,供设计参照.图6参6     

汽轮机末级叶片颤振设计

随着汽轮机的大型化和多样化，汽轮机末级叶片振动安全性会出现新的问题，叶片会在非共振强迫振动下产生振动疲劳破坏。研究表明，这是一种叶片颤振。 目前，预估汽轮机叶片失速颤振的简化方法有：半经验法、经验法和三维粘性失速颤振数值解法。 该文从微分方程稳定性原理出发，阐明了叶片颤振的负阻尼机理。介绍了几种预估末级叶片颤振的方法，变形激盘法是作者早期与北航共同开发的一种半经验法，已用于工厂叶片颤振设计。并根据作者的经验，推荐了几种经验法来预估叶片的颤振特性。     

汽轮机末级叶片防水蚀

本文对汽轮机末级叶片水蚀防护方法,结合试验和生产实际情况,对国内、外采用的几种方法,进行了介绍和分析;同时,对近年来国外认为先进的电子束焊接叶片和精锻叶片作了评价,指出电子束焊接叶片存在的问题和精锻叶片的优越。根据目前实际情况,认为在大功率汽轮机末级叶片上采用氩弧焊和高频钎焊的方法,焊接硬质合金片保护叶片是可行的;为了简化氩弧焊工艺,提出了以钎焊代替焊后热处理的氩弧焊加钎焊的方法。     

小流量工况下汽轮机末级的湿蒸汽凝结研究

在火电机组深度调峰过程中,汽轮机常工作在小流量工况,低压缸末级内湿蒸汽的凝结及分布规律也非常复杂.将两相流体模型和经修正的均质成核模型及液滴生长模型相结合,对小流量工况下末级湿蒸汽凝结规律进行研究.结果表明:湿蒸汽成核率的分布受压力场的影响较大,且与压力场的分布趋势相近.不同截面液滴数及粒径的分布受到涡的影响也较为突出...     

给水泵汽轮机末级叶片断裂事故分析

一、前言大功率汽轮发电机组给水泵汽轮机有改型和未改型二种产品。其中早期设计制造的产品(未改型),目前有十台分别在望亭、谏壁、姚孟等电厂运行。其中有二电厂在不同时间、不同程度发现末级叶片裂纹、断裂事故。为分析原因,改进设计,今年三月开展了本课题的研究。     

叶片切向倾斜对大功率汽轮机低压级组小容积流量下沿叶高脱流特性的影响

本文分析了末级静叶前倾，后倾及弯曲对大功率汽轮机低压级组小容积流量下脱流特性的影响。分析了２００ＭＷ空冷汽轮机的低压级组的气动特性，数值实验表明，叶片的倾斜对末级脱流的相对高度有较大的影响。     

某电厂汽轮机低压缸零出力供热工况低压末级叶片流场特性分析

以某电厂350MW供热机组为研究对象,机组进行低压缸零出力改造后低压缸进汽流量骤降,最低流量仅为20t/h,导致运行工况远远偏离设计值而影响末级叶片的安全性,运用数值模拟软件CFX,分析了不同低压缸进汽流量下末级叶栅流场特性。结果表明,低压缸进汽流量在20t/h时,末级叶栅气流脱离严重,当流量为500t/h时,末级叶栅流场光滑平稳,模拟结果对供热机组低压缸零出力改造具有一定指导性意义。     

汽轮机末级工作叶片的侵蚀

据《Электрические Сташнции》2007年4月号报道，哈尔科夫汽轮机厂生产的几台300MW功率的K-300—240型汽轮机低压缸末级工作叶片进汽边在运行过程中出现严重的侵蚀磨损，俄罗斯动力工程领域的一些研究所和火电站的科技人员对造成侵蚀破坏的原因、机理以及防止这种破坏的方法进行了探讨并发表了一些文章。