汽轮机末级静叶水滴沉积规律数值分析

针对汽轮机末级湿度过大导致叶片损伤和级效率下降的问题,运用k-e两方程湍流模型,DPM和EWF模型耦合的方式,对蒸汽在静叶栅内部的水滴沉积、运动规律进行了数值模拟和分析。结果表明:负荷不同对水滴沉积的影响较小;较大的水滴粒子是液膜沉积的主要来源;压力面在相对叶高0.5以上部位均有沉积;吸力面在相对叶宽0到0.2部位均有沉积且在相对叶高0.4以上部位沉积较为明显。     

汽轮机末级静叶栅内非平衡态凝结流动的数值研究

对非平衡态凝结的末级静叶栅流场进行了数值研究。在三维CFD计算中加入双流体模型,并将其流场与平衡态的凝结流场进行了对比。对比内容包括叶片表面压力分布、马赫数分布以及成核率、湿度等参数。对比结果表明:双流体模型能够更为准确地描述叶栅内存在的非平衡态凝结流动,成核率和凝结区面积沿叶高方向逐渐减小。     

涡轮静叶栅二次流的数值模拟

采用CFD软件Fluent数值求解了大转折角涡轮静叶栅三维流动,分析了叶栅沿流向各截面二次流及叶栅的气动特性,并研究了叶高以及入口攻角变化对叶栅二次流的影响.计算发现,由叶栅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.通过不同叶栅工况的比较,发现叶高的减小以及攻角的增大会极大提高叶栅的二次流损失,其本质原因都是叶栅通道内二次流所占区域的扩大所致.     

超超临界汽轮机末级静叶流动数值模拟

通过CFD数值模拟仿真,计算分析大型超超临界汽轮机末级静叶流动特征,研究影响末级静叶流动损失的主要因素。分析结果表明:静叶通道内的主要损失在端壁区,静叶出口参数的分布也是影响性能的主要因素。二次流在长叶片损失中所占比例不大,后续优化应当从减少叶型损失方面入手。研究成果可为汽轮机机组末级长叶片优化设计提供理论参考。     

300MW汽轮机中压缸静叶环形叶栅试验研究

阐述了对300MW汽轮机组中压缸典型级进行的优化及优化设计前后的环形叶栅对比吹风试验。试验结果证明，优化设计是成功的。优化设计弯曲叶片总损失比原设计直叶分流叶栅总损失下降幅度为32．3%。     

300MW汽轮机中压缸静叶环形叶栅试验研究

阐述了对300MW汽轮机组典型级中压第四级进行的优化，并对优化设计前后进行了环形叶栅对比吹风试验，试验结果证明优化设计是成功的。优化设计弯曲叶片总损失比原设计直喷分流叶栅总损失下降幅度为32．3％。     

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.     

优化型300MW汽轮机静叶栅对比试验研究

对优化300MW汽轮机高压第九级静叶栅的73A和73B两套改型方案在冲角为-20°、0°和 20°的条件下进行了环形叶栅对比试验。实验结果表明,由于在73B中采用了先进的"后部加载"叶型,并精心选择了前后缘直径及合理匹配了出口逆压段长度与逆压梯度值,73B与73A比较,流动性能有明显提高,流动总损失降低了21.8%。     

转捩模型在静叶栅三维粘性流数值模拟中的应用研究

边界层转捩流动的特征参数明显不同于层流或湍流，转捩流动的这些特征直接影响着流体的动力、传热特性。而通过有效地控制转捩起点、转捩区长度就可以有效改善流动效率。作者将修正的转捩模型应用到实际流场计算中，对计算结果进行了比较，从中得到了一些有意义的分析结果。