汽轮机末级静叶水滴沉积规律与缝隙去湿研究

采用Fluent软件对某600 MW汽轮机末级静叶栅中的水滴三维运动与沉积规律进行了数值计算,确定了水滴在静叶轴向和径向的沉积位置;实验研究了空心叶栅缝隙抽吸的去湿性能。结果表明:静叶内弧上的沉积水量占叶栅进口总水量的12.2%,背弧的沉积水量占1.6%;静叶内弧上的缝隙抽吸水量大于背弧上的抽吸水量,缝隙位置越靠近静叶出口边,抽吸水量也越大;随着缝隙宽度的增大,缝隙抽吸水量先降低后增大,在宽度为3.0 mm左右时达到较低值;缝隙抽吸水量随抽吸压差的增大而增大,随着主气流速度的增大而很快减小。     

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汽轮机末级静叶的铸造

我厂自一九六九年设计制造第一台125MW汽轮机以来,低压第24级铸铁隔板的静叶片,采用厚3mm的1Cr13钢板爆炸成形,然后对出汽边滚焊,两端以精铸闷块焊接堵死,最后铸入隔板体内。由于叶片是空心,一旦制造不好,在浇注时铁水容易钻入叶片内,造成整副隔板报废。因此空心叶片不利于铸造。     

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。     

工业汽轮机高负荷末级静叶积叠规律研究

以高负荷、大扩张角、小根径/顶径比、大展弦比的工业汽轮机末级叶片为研究对象,设计了直扭静叶、弯扭静叶、周偏直扭静叶3种积叠方案,采用三维CFD方法数值模拟了3种方案的内部流动,分析了压比、反动度、马赫数、静压系数、气流角、效率等参数的变化和内部流场。结果表明:周偏直扭方案的级效率最高,达到90.65%,比直扭方案和弯扭方案分别高0.93%、0.81%;正弯和周偏都能提高根部反动度,形成从根部指向流道中部的压力梯度,减小端壁附近的横向二次流动,降低二次流损失,同时降低了马赫数、减小了激波损失。     

300MW汽轮机末级空心静叶内湿蒸汽二相流动与水滴沉积规律研究

基于利用控制容积法求解Reynolds时均的N-S方程、κ-ε湍流模型和Lagrange方法等模型,分析了空心静叶栅内部的二维湿蒸汽汽液两相流场和不同粒径的水滴沉积规律、沉积位置,同时在沉积位置开2种宽度、3个方向和不同数量的缝隙分别分析了抽吸和吹除两种方法对叶栅通道流场的影响以及去湿效果。     

汽轮机末级空心隔板静叶焊接变形试验与分析

主要针对空心隔板静叶的焊接变形进行研究。采用焊接前后的差值分析方法进行变形检测并与现有的数值模拟结果进行对比分析。结果表明,空心隔板静叶的焊接变形主要集中在内弧型面及出汽边侧,符合薄板焊接变形趋势。由此认为,影响薄板焊接的变形因素可用来评价空心隔板静叶的焊接变形。"W"型变形限制及收缩模型较成功地解释了空心隔板静叶焊接的整体变形情况。     

引进型300MW汽轮机末级静叶加工工艺

引进型３００ＭＷ汽轮机末级静叶加工工艺孙建平１概述Ｄ１５６是引进型３００ＭＷ汽轮机的改型机组，其改进项目主要在Ｂ１５６引进型３００ＭＷ机组的结构基础上改进低压缸结构，低压末级动静叶片作相应的改进，叶片由原来的（８６９）叶型改为（９０５）叶型，以此提高...     

末级中空静叶除湿方法的数值研究

采用数值计算方法对某末级中空静叶片开双抽缝除湿方法进行了研究。通过研究抽吸缝除湿机理设计了两种方案的双抽吸缝结构,计算了一级采用双抽吸缝结构的叶栅流场。比较了两种双抽吸缝方案条件下不同叶高上的流场、湿度场以及叶片表面的压力情况。通过分析得到两种抽吸缝方案的计算结果,得到了两种双抽吸缝中占优的方案。     

静叶尾迹对汽轮机级内流场影响的数值分析

采用计算流体动力学软件,数值模拟了汽轮机高压级内的非定常流场,研究了静叶尾迹向下游流场传播和掺混的过程以及对叶顶汽封泄漏流的影响规律。研究结果表明:静叶尾迹在传播过程中会产生拉伸、扭曲和扩散,致使动叶通道内呈现出复杂的非定常流动。静叶尾迹和动静干涉作用影响汽封入口周向的压力波动,并加剧了围带面动压的强弱变化。受静叶尾迹影响,动叶出口的各项流动损失都呈现出周期性的变化规律。     

汽轮机静叶栅表面颗粒沉积特性数值模拟研究

采用计算流体力学CFD方法(computational fluid dynamics)并结合汽轮机静叶栅处实际运行参数对静叶栅表面颗粒的沉积特性进行数值模拟研究。模拟计算基于三维定常不可压缩流体的N-S方程,在连续相流场的基础上引入离散相模型DPM(discrete phase model),并忽略盐类析出的化学过程,对流场内固体颗粒的沉积轨迹及在叶片表面的沉积率进行数值模拟。模拟结果表明:汽轮机静叶栅处的沉积部位主要位于压力面的尾缘处,且随着颗粒直径的变大,沉积率变大,同时在压力面处的沉积范围也增大;随着颗粒质量流量增大,沉积率增大,但是沉积范围没有变化。     

蒸汽轮机末级静叶沟槽除湿方法的数值模拟

在某蒸汽轮机末级静叶叶栅压力面中后部表面上设置了"后仰"的除湿沟槽,通过全三维两相流动数值模拟,探讨了该除湿沟槽的除湿机理.数值计算结果表明,设计的除湿沟槽能在槽道内建立起沿叶高方向的负压力梯度,正是因这种压力分布使槽道内的流体具有向上运动的能力,这样便于沟槽内的液体水向叶片顶部端壁汇聚,进而排流出叶栅流道.计算结果还表明,该除湿沟槽对蒸汽流道的汽动参数(压力和干度等)分布几乎没有形成影响.     

增压级末级流路和末级静叶安装角优化设计

为了改善增压级流场特性、提升包括增压级在内的低压压气机部件的性能水平,本文开展了增压级末级流路和末级静叶安装角的优化设计。通过优化增压级末级动叶和静叶的进口马赫数,验证了末级流路大曲率变化特征对于叶片根部流场的影响;通过优化末级静叶的安装角,降低了内涵支板对上游流场的堵塞效应;在此基础上,实现了低压压气机部件性能水平的提升。三维数值求解结果表明,低压压气机部件设计工况的效率提升了0.30个百分点;末级静叶进口静压的最大值下降了约2 000 Pa,进口静压的周向不均匀性明显降低。本文的研究成果在大涵道比航空发动机压缩部件的气动设计中具有重要的工程应用价值。     

汽轮机末级隔板中的水分沉积规律及去湿方法

提出一种确定汽轮机末级隔板静叶表面上大水滴沉积量的方法。采用轨迹法计算了次末级动叶后二次水滴在轴向间隙及末级隔板叶栅通道中的运动规律、分析了动叶圆周速度、轴向间隙尺寸及级的工作参数等因素对水滴沉积位置的影响.讨论了如何根据级的实际工作条件合理设计抽除水膜的缝隙。     

汽轮机末级动叶片断裂级性能数值研究

针对某电厂汽轮机末级叶片断裂后修整再用这一实际情况,应用FINE/Turbo软件模拟断裂前后的流场,讨论、分析末级叶片断裂后对汽轮机末级及其它各级性能的影响,得出如下结论:汽轮机效率降低、汽耗增加。各级后压力升高,汽轮机轴向推力、扭矩降低;各级压力参数相对于未断裂时有所降低,特别是次末级出口压力参数降低最多;叶片断裂处速度分布不均匀、变化较剧烈,在叶顶处形成了较大的回流区,流动损失加大。     

汽轮机末级叶片流固耦合数值模拟

从非定常流动和弹性叶片振动相耦合的角度来研究叶片的强迫响应,对于叶片的高周疲劳具有重要意义.利用商业程序CFX和ANSYS对某汽轮机末级进行了设计状态下的流固耦合计算,得到了一定阻尼水平下的通道内部流动图画和叶片振动的动应力.流场非定常计算结果与非耦合情况下进行了对比分析,结果表明,耦合振动及变形对叶片的时均负荷影响较小,但是对转静间的非定常相互作用存在显著影响.     

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。     

汽轮机末几级动叶的防侵蚀措施

据《Тепдоэнергетика》2 0 0 1年 11月号报导 ,为对低压缸通流部分内的除湿系统进行现代化改造 ;从前几级内引出湿汽 ,改进抽汽室内水汽收集槽的线型、从隔板叶间槽道周边抽出水汽、借助于形成不大的凸肩 ,从末级静叶叶背早期排出水汽。估计表明 ,采用这些措施能使动叶的剩余寿命增加到 2～ 3倍 ,这在当前条件下是很现实的。在末级有空心静叶的情况下 ,通过从内部加热叶片蒸发除湿是一种尤为合理的减少侵蚀的方法。计算结果表明 ,在这种现代化措施下由于从通流部分抽出加热蒸汽所造成的损失不超过 1% ,并且它能由减少湿度损…     

超超临界汽轮机末级动叶接触及振动特性分析

针对超超临界汽轮机末级动叶普遍采用的凸台式阻尼拉筋、整圈自锁扭叶片结构,建立了三维非线性接触模型,采用有限元软件对某汽轮机叶片的强度及振动进行数值模拟,分析了拉筋间及围带间不同安装间隙下叶片的扭转变形,并基于设计的间隙值,得到了围带及拉筋的接触状态随转速的变化规律以及非线性接触对振动特性的影响.结果表明:拉筋间及围带间的非线性接触对叶片的扭转变形和动频影响较大,可以通过调整围带、拉筋结构及其安装间隙来改变叶片的刚度和频率.