波纹壁面上流动液膜涡的生成特性

针对液膜在非平整壁面上流动过程中生成涡的现象,基于VOF方法,采用FLUENT软件模拟了三维波纹壁面上的液膜流动。研究了波纹结构内涡结构的演化过程,分析入口Reynolds数、波纹结构、壁面倾角、流体黏度和表面张力对波纹结构内涡结构的影响。结果表明：随着时间的演化,涡的大小和形状不断变化,最终达到稳定。且涡结构变化对自由液面的波动影响显著。较低Re和波形度时,波纹结构内不易形成涡,随着Re和波形度增大,产生涡且涡呈增大趋势,涡的形态也随之改变,自由液面位置升高,其相位滞后于波纹壁面。当壁面倾角改变时,波纹结构内的涡特性变化较大,液膜厚度略有增加,而自由液面相位不明显。表面张力对涡结构有显著影响,液膜流动过程中不容忽视。流体黏性改变时,波纹结构内涡的大小和形状无明显的变化。黏度变小和忽略表面张力时,液膜厚度均变薄。以上结果为工业设备生产、运行和设计提供了一定参考依据。     

离心风机蜗壳内加装旋涡破碎装置的实验研究

基于k-e 紊流模型,采用Fluent软件对电站常用的G4–73型离心风机进行全三维数值模拟,模拟结果表明离心风机蜗壳内存在向前螺旋推进的大尺度漩涡。设计了一种漩涡破碎装置,进行加装装置前后的性能实验和噪声实验。实验结果表明,加装旋涡破碎装置后,相对流量大于45%时,风机全压明显增大,且高效区拓宽;当相对流量小于100%时,风机噪声降低,且在最高效率点处,风机中、低频段噪声明显降低。该旋涡破碎装置的设计对电厂的节能降噪及解决风压不足等问题具有一定的指导意义。     

凝汽器真空低原因分析及试验研究

在凝汽器运行中,由于真空不严密或者冷却水管道结垢等现象,某电厂1号机组在额定负荷下真空值与设计值相比差近2kPa,影响了机组的经济运行。针对此现象,通过试验研究,提出了查找真空低现象的具体试验措施,为机组的安全经济运行提供了依据。     

基于最小二乘法的离心风机叶轮参数优化研究

采用FLUENT软件对G4-73No.8D型离心风机进行了三维数值模拟.在此基础上,采用最小二乘法,对风机叶轮参数进行优化设计,并采用数值模拟对优化结果进行验证.结果表明,通过优化有效降低了因二次流漩涡、风机蜗舌结构、尾流-射流和正冲角造成的能量损失,提高了离心风机性能.优化后风机在设计工况下全压提高3.7%,效率提高0.5%.     

电站轴流风机常见故障及处理措施

分析了火电厂锅炉轴流风机的常见故障及其原因,包括:进气冲角增大、管道阻力增加导致的风机失速与喘振;由运行工况、工质和叶片质量引起的叶片断裂;因润滑不良、冷却不够和轴承异常引起的轴承温度偏高;叶片非工作面积灰、磨损、倾角大引起的风机振动等,从而提出了解决措施。     

直接空冷机组雾化增湿系统的数值研究

为研究雾化增湿降温法在大型电站直接空冷机组中应用的可行性,基于标准湍流模型和离散相模型,采用计算流体动力学技术对雾化增湿系统进行了三维数值模拟,讨论了雾滴的雾化过程和雾滴在空冷单元内热湿交换效果。结果表明,含有雾化增湿装置的空冷单元,空冷散热器入口和出口的空气温度都有明显的降低。直接空冷机组应用雾化增湿系统使空冷散热器的散热效率和真空度得到明显提高,不仅显著提高机组的经济性,而且有利于机组的安全运行,具有较高的推广应用价值。     

国产200 MW空冷机组循环水系统振动研究与消振改造

发电厂空冷机组由于设计布置问题,致使循环水泵并联运行时管路系统产生振动和噪声,威胁着机组安全运行。为此用水动力学的基本理论,剖析了该机组的振动机理,并进行了相应的消振改造,取得了良好的效果。     

带后导叶轴流式通风机内流特征的数值模拟

动叶可调轴流式风机因具有较宽的高效区而得到广泛应用.利用Fluent软件,以OB-84型带后导叶的动叶可调轴流风机为对象,采用SIMPLE方法求解了N-S方程和Realizable k-ε湍流模型,模拟了叶轮径向和轴向特征流面在设计和非设计工况下的内流特征.研究表明:风机总压沿径向逐渐增大,压力面尾部存在高压区,吸力面处存在逆压力梯度,后缘处总压明显降低;偏离设计工况时,后缘处首先产生旋涡,并使部分流体回流,形成较大流动阻力;叶栅流道的总压呈线性增加,且主要来自静压;数值模拟所得风机全压和效率特性曲线与实验结果吻合良好,模拟结果能较好地反映该风机的总体运行性能.     

基于基元叶栅法的轴流式压气机变工况性能计算模型

基于基元叶栅法,建立了轴流式压气机的变工况计算模型,并采用变比热公式计算空气的热力参数;绘制了压比、等熵效率、折合耗功率和折合出口总温的通用特性曲线;计算了压气机的运行工况线。在此基础上,确定了压气机的喘振边界线。定量计算了IGV对压气机通用特性曲线的影响。建模过程中,考虑了空气相对湿度对压气机通用特性曲线的影响。算例表明,该模型精度较高,能够对具有IGV的压气机进行变工况计算。本文所做工作为进一步研究压气机的变工况性能奠定了基础。     

压力对喷嘴雾化特性影响的数值模拟

雾化特性是影响喷雾冷却效果的重要因素之一。基于DPM模型,采用数值模拟方法分析液滴速度、直径和雾化液滴数量通量与压力之间的关系。模拟结果表明:工作压力较高时,液滴在计算域内平均停留时间短,速度越大;同一压力条件下,液滴速度主要集中于一定范围之间。液滴直径SMD、VMD及NMD均随压力增大而减小,且其减小的趋势逐渐变缓。液滴数量通量与流量成正比,且与液滴直径呈三次方关系,有益于液滴在指定位置分布更加均匀,雾化效果更好。研究结果得到了压力对于喷嘴雾化的影响规律,为喷雾压力的设定和喷雾效果的优化提供了理论依据。