核电汽轮机调节阀的设计

核电汽轮机调节阀的设计朱丹书１前言核电汽轮机的容积流量大，蒸汽中含有水分，引起了阀门尺寸与气动力的大量增加，加重了不稳定振动因素发生高噪声问题，使调节阀处于严酷的条件下工作。大功率火电调节阀口径１００～１５０ｍｍ，采用高压厚壁间亮。核电进汽压力低，同...     

调节阀随机振动试验测量与数据分析

本文叙述了汽轮机调节阀三元模型振动测试系统及其试验结果,讨论了阀杆振动的分析方法,对今后调节阀的动态设计提出了有益的建议。本文所提出的方法也适用于相类似的其它较复杂系统随机振动的分析。     

某调节阀气动及振动噪声性能研究

为了降低汽轮机低工况运行时调节阀的振动噪声,设计一种多级节流调节阀,在汽轮机低工况运行时使用。采用吹风试验的方法对所设计调节阀在不同工况下的流量、振动、噪声多种特性进行了分析,得到其随着升程、压比的变化规律。选取某3个常用汽轮机调节阀与所设计调节阀进行对比试验,根据试验系统实际情况,以相同压比约0.5、相同质量流量约0.5 kg/s为基准进行了横向对比分析。结果表明：压比一定条件下调节阀的流量系数随着升程的增大而逐渐增大,升程一定条件下流量系数随着压比的增大呈现逐渐减小的趋势;在升程一定时,随着压比的增大,机脚加速度值呈现先减小后逐渐增大的趋势,调节阀受低频激励的影响较小,受中高频激励的影响较大;在压比为0.5时,随着升程的增大,调节阀的空气噪声值逐渐增大,压比大于0.5时,空气噪声值随着升程的增大而呈现先增大后略有减小的趋势,在升程一定时,随着压比的增大,空气噪声值基本呈现了逐渐减小的趋势;所设计的多级节流调节阀与某3个常用汽轮机调节阀相比在振动噪声抑制方面具有相对优势。     

某型核电汽轮机高压主汽调节阀组稳定性研究

研究某ARABELLE型百万千瓦级核电汽轮机高压主汽调节阀组的稳定性,提出优化运行措施。以某ARABELLE型核电汽轮机为研究对象,根据高压主汽调节阀组的配汽方式和布置特点分析其运行特性;建立阀组振动测试系统,测试高压调节阀在不同开度下阀杆的振动情况,研究阀组的稳定性。结果表明:高压调节阀开度在约2.9%时,阀杆存在共振现象;随着阀门开度增加,阀杆振动幅值略有升高,但基本保持稳定,振动以流体高频湍流诱发振动为主,激振力频率集中在0～5000Hz频段;满功率下阀组内部蒸汽流速符合行业标准,具有良好的气动性能和整体稳定性。但该型核电汽轮机在夏季满功率工况时容易进入高压调节阀流量特性曲线的陡峭区域,存在阀位抖动、高压进油管油压脉动和进油管爆裂等缺陷,采取适当提高功率设定值的运行方式等,有助于维持阀门开度稳定和机组安全运行。     

大型汽轮机主汽调节阀的实验与数值分析

大型汽轮机主汽调节阀的气动性能和振动性能直接影响电厂的安全高效运行，通过模型实验和数值模拟手段对某些600MW汽轮机的高压主汽调节阀进行了研究。实验与数值模拟结果进行了对比，详细分析了阀门内部的流场结构，得出了阀门的流量分配关系、损失状况以及损失在阀门中的分布，并讨论了损失产生的机理。图11表2参5     

310MW核电汽轮机调节阀的振动计算分析

３１０ＭＷ核电汽轮机调节阀的振动计算分析邓作淮我国首台秦山核电３ｘｌＯＭＷ汽轮机的主汽间与调节问是向西屋公司外购的，是该公司六十年代设计的产品。它曾用于西屋公司中小功率核电机组上。１９９２年４月，秦山机组进入１５０ＭＷ（间开度２０％）调试运行时发生异...     

高参数调节阀试验研究

通过对高参数调节阀特性的试验研究，提高调节系统工作的稳定性，改善汽轮机的调节特性，提供气动性能优良，结构合理，实用可行的大功率汽轮机调节阀门。     

消声罩调节阀的试验与分析

消声罩调节阀应用于西屋公司的所有核电汽轮机上，我们对该阀作了消声、气动性能、泄漏与振动方面的试验，包括现场实物测试与模拟试验。本文介绍了试验的结果与分析，并提出问题的原因与解决途径。     

带消声罩调节阀的改进

1前言第一代西屋公司的核电汽轮机调节阀直接移植于火电再热调节阀，采用高度卸载的平衡式阀（卸载面积达98％），卸载腔用密封环密封。经阀碟底部占孔使腔室与阀后低压区相通，阀碟为柱塞式浮动结构。投运后发生强烈的高噪声，它的峰值处于人耳最难受的频率范围。低负荷阀门超临界状态下有最大的噪声，这是由小开度高压差下喷射汽流以很高速度进入阀碟下部相互撞击而产生。图1带消声罩调节阀火电汽轮机的调节阀通常会出现不稳定流动造成的振动，而不存在异常噪声的问题。核电饱和机组压力低、热降小，相同功率的容积流量可达火电的五至六倍…     

DCS系统调节阀流量特性单值数学模型及评估方法

由于进汽阀或本体设备特性变化，DEH配汽函数无法及时匹配进汽阀(组)的非线性特征，导致进汽流量控制精度下降。为适应DCS系统历史趋势图仅支持随时间而变化的折线图显示的特点，依据汽轮机原理，通过定义汽轮机流量特性因子和等效流量，提出两种较为实用的单一数值形式的汽轮机组调节阀流量特性诊断数学模型及评估方法。两种数学模型均可在DCS系统历史趋势中呈现随时间而变化的单一参数的折线趋势图，实现汽轮机组调节阀流量线性度的准确评估和实时预警功能。     

某船用汽轮机短座阀流量与提升力特性数值模拟计算

由于汽轮机内部空间的限制及船用汽轮机多工况的要求,部分船用汽轮机采用了短座阀。因扩压段长度的大幅减小．阀门的气动性能及强度振动特性产生较大变化,对汽轮机总体性能有较大的影响。本文对某短座阀在试验研究的基础上进行了数值计算分析：通过气动试验,得到某船用汽轮机短座阀的流量系数与提升力系数曲线簇;基于可压缩,N-S方程,利用S-A湍流模型及有限积分法,采用四面体非结构性网格．对此阀门进行了数值模拟计算。通过对该阀门的数值计算得到在不同相对开度及不同压比下的计算结果与试验结果吻合良好;得到对各种短座阀广泛适用的计算方法．为船用调节阀、旁通阀的设计和性能分析提供了重要依据。     

长距离重力流输水系统水锤模拟及其防护研究

针对长距离重力流输水系统中的水锤防护问题,以山西省乡宁县县城重力流供水工程为背景,依据水锤计算的基本原理,建立水锤计算模型、末端调流调压阀边界条件及超压泄压阀边界条件,通过数值模拟计算,提出了重力流输水条件下的水锤防护新思路。根据输水管线的稳态运行情况,首先确定了输水管线在末端调流调压阀不同线性关闭方式下的水锤压力变化规律,得出阀门最优关闭时间为1 200s;其次,经优化计算,使用24个空气阀与2台超压泄压阀联合防护,可以确保工程安全运行。研究成果可为重力流工程设计提供参考。     

压气机分层优化气动设计体系研究

基于压气机分层次气动优化设计思想,结合了优化算法、CFD(计算流体力学)技术与压气机气动设计程序,利用商业软件,建立了压气机气动优化设计平台,将气动优化设计思想融入到了压气机气动设计多个阶段,以实现压气机气动设计使性能最优化的目的.应用商业通用优化平台进行了轴流压气机一维、S2反问题气动优化设计,并采用NUMECA提供的全三维优化设计平台对压气机进行了全三维气动优化设计.计算结果表明:分层气动优化设计是提高压气机气动性能的有效手段,先进的优化算法在气动设计的各阶段都能够比传统设计手段更大限度地实现压气机性能的最优化.     

Experimental and numerical analysis of spring stiffness on flow and valve core movement in pilot control globe valve

Valves are widely used for fluid flow control, not only for conventional fluid like water, gas and oil, but also for hydrogen under high pressure and so forth. Under these new conditions, the response time and energy consumption of valves are closely related to the whole performance of the piping system. Pilot-control globe valve (PCGV) is a novel quick response valve, which can utilize the pressure difference before and after the valve core to control the open/close states of the main valve. In this paper, the effects of spring stiffness inside PCGV on the flow and the valve core movement are carried out, respectively. To begin with, the experimental setup is introduces and the 3D numerical model is established. The simulation is carried out in software FLUENT with RNG k-ε turbulence model, User Defined Function method and dynamic mesh regeneration methods under transmit state. Then, a comparison of steady valve core displacements between experiment and simulation is carried out. After that, the effects of spring stiffness on flow characteristics, valve core movement and response times during opening and closing periods are presented. Finally, a spring chosen correction equation is proposed. This work can benefit the further design work of PCGVs or similar valves with springs, and it can be also referred by someone dealing with novel control valves design or flow control issues.     

降低阀门节流损失的阀门管理新策略

论述了DEH控制系统在阀门管理方面的先进功能,分析总结了工程实际中降低调节阀门节流损失的技术途径,并在此基础了DEH控制系统中降低调节阀门节流损失的阀门管理新策略,使调节级的效率在机组运行的整个负荷区段达到最高,特别适用于调峰机组的经济运行,且易于实施,具有较高的生产实用价值。     

可调二级增压柴油机瞬态加载性能的试验

对柴油机用可调二级增压系统进行了瞬态加载试验研究,建立了可调二级增压系统的柴油机瞬态试验系统,通过全工况范围内的稳态试验进行了可调二级增压旁通阀调节规律分析研究.基于稳态的旁通阀调节规律确定了瞬态加载过程的试验方法,进行了3条转速线上的瞬态定转速加载性能试验.试验结果表明:较低转速高负荷时应关闭涡轮旁通阀来改善燃烧,相应瞬态过程中在低负荷时也应关闭旁通阀来避免增压压力上升缓慢和排放性能差等问题.针对较高转速提出了一种修正调节规律,从而有效地提高了增压系统对柴油机加载过程的响应特性,同时也改善了烟度排放.     

Investigation and Verification of the Aerodynamic Performance of a Fan/Booster with Through-flow Method

Through-flow method is still widely applied in the revolution of the design of a turbomachinery, which can provide not merely the performance characteristic but also the flow field. In this study, a program based on the through-flow method was proposed, which had been verified by many other numerical examples. So as to improve the accuracy of the calculation, abundant loss and deviation models dependent on the real geometry of engine were put into use, such as: viscous losses, overflow in gaps, leakage from a flow path through seals. By means of this program, the aerodynamic performance of a certain high through-flow commercial fan/booster was investigated. On account of the radial distributions of the relevant parameters, flow deterioration in this machine was speculated. To confirm this surmise, 3-D numerical simulation was carried out with the help of the NUMECA software. Through detailed analysis, the speculation above was demonstrated, which provide sufficient evidence for the conclusion that the through-flow method is an essential and effective method for the performance prediction of the fan/booster.     

用单片机数字调节器实现调节阀智能化

对传统调节阀原理特性及其使用中存在问题进行了分析,采用伺服放大器功能软件化的思想,得出一种利用系统参数辩识方法求取阀门工作流量特性,并利用该特性实现调节阀智能化的方案。对该方案的硬件实现及软件功能进行了介绍。     

三角口旋塞调节阀流量特性的数值分析

为了解决调节阀的设计和选型问题,采用Fluent软件对三角口旋塞调节阀不同开度时的稳态流场进行了模拟,分析了调节阀内流场的参数分布与阀门特性的对应关系,从而得到了不同开度时的阀门流量和相应的流量系数Kv,进而得到流量特性曲线。计算结果可为调节阀设计和选型提供参考。     

船用内旁通流道的压损特性研究

对某船用汽轮机内旁通流道特性试验进行了数值计算分析：基于可压缩N-S方程,利用Spalart-Allmaras湍流模式及有限积分法,采用四面体非结构性网格,对内旁通流道进行了数值模拟.预测了内旁通流道不同开度及旁通流道不同入口Ma的全压损失系数,计算结果与试验结果吻合良好.通过数值计算,得到了对内旁通流道广泛适用的计算方法,为慢速机组内旁通流道及旁通阀的设计和性能分析提供了重要依据.