某型舰用汽轮机末级_次末级叶片弯扭改型设计

应用S2流面正问题计算程序、S1流面计算程序和全三元Euler方程计算程序对某型舰用汽轮机低压末级、次末级静叶进行了弯扭改型设计,分析了舰用汽轮机变工况时叶栅流场的特点和采用弯扭叶片后机组性能的变化。结果表明：在低工况运行时,弯扭叶片抑帛了根部反动度随负荷降低而加速下降的趋势和顶部反动度随负荷降低而增大的趋势,提高了叶栅低工况运行时的抗分离能力,同时顶部漏泄损失也有所减小。     

大功率汽轮机低压缸斜扭叶栅的开发与气动设计

提出的根部反扭、顶部正扭、再复合以正倾斜所构成的斜扭静叶用全三元、气动变分有限元方法设计的新一代静叶、其气动性能可以与马刀型弯扭静叶相媲美,而它的工艺性却比马刀型叶片优越,它对提高大功率汽轮机的热经济性和技术水平有重要意义。     

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。     

用于增加汽轮机效率的设计软件

据《Turbomachinery International》2004年11-12月号报导，汽轮机末级，尤其是末级动叶片对设计来说是相当复杂的部件。设计者通常只能在或接近设计工况下保证高的末级效率。效率随着偏离额定的运行条件而减少。这些级运行条件的变化是很大的。在汽轮机从待机状态到最大负荷，末级内的蒸汽质量流量可以改变20倍。质量流量取决于冷凝汽内的压力，该压力随冷却流体温度季节性变化而改变。末级有着极其严格的结构约束，包括叶片的静应力-应变状和整个叶片寿命期的振动。     

老机组改造中具有弯扭静叶级的准三元和全三元计算

分析了弯扭叶片在国内外的应用现状，给出了具有弯扭静叶透平级的通流部分的分正问题计算方法及２００ＭＷ汽轮机高、低压缸改型设计中采用弯扭叶片级的部分准三元和全三元计算结果，讨论了采用弯扭叶片对改善流场的作用。     

汽轮机小焓降预扭叶片设计装配方法

随着对汽轮机经济性要求的日益提高,高效、多级的小焓降叶片成为当前汽轮机行业的主流技术,为了保证汽轮机叶片运行的安全性,哈汽公司开发了小焓降预扭叶片。本文全面地介绍了汽轮机小焓降预扭叶片的设计及装配方法,其中,着重介绍了小焓降预扭叶片的核心设计原理,从预扭量设计、结构设计、强度考核等方面介绍了叶片的设计方法,并通过装配过程以及检查要点介绍了小焓降预扭叶片的装配方法。经过数年的使用及运行验证,采用该方法设计的叶片稳定可靠,在保证汽轮机运行安全的前提下有效的提高了运行效率。该方法有效性为日后汽轮机的设计提供了经验参考。     

大焓降弯扭静叶设计理念及增荷设计研究

采用叶片几何成型参数化方法,对沿叶高变负荷设计的大焓降弯扭静叶片的成型要素进行了拆分,并对拆分得到的近似直叶片和原型弯叶片流场进行了数值模拟。结果证明,大焓降弯扭静叶负荷沿叶高的变化是叶片积迭线正弯曲造成的。以此为基础,对大焓降弯扭静叶进行了增荷设计,进一步证明采用大焓降弯扭静叶设计理念,对增高叶片气动负荷和控制二次流是有效的。     

中小汽轮机斜扭叶片的气动设计与应用

本文提出的根部反扭，顶部正扭，再复合以正倾斜的斜扭静叶是用全三元，气动变分有限元法设计的一新一代静叶，其气动性能可以与马刀型弯扭静叶相媲美，而它的工艺性能却比马刀形叶片优越，可以用一般的通用机床加工。它具有气动性能优良，工艺简便的双重特点，对提高汽轮机的热经济性和技术水平有重要意义，具有广泛的应用前景。     

马刀型叶片隔板的研制与生产

1序言上海汽轮机有限公司生产的125MW汽轮机机组投运已有120余台，由于该机组系60年代设计，因此其经济性有待进一步改善。随着技术的进步，我公司决定对该机组进行改造，将低压末级和次末级隔板静叶由原来的扭叶片改为马刀型叶片，以降低叶片级损失，提高整机效率。由于马刀型叶片形状弯扭、型线复杂，给隔板铸造增加了难度，因此有必要立题加以研究。本文就以125MW机组末级（第24级）左旋马刀型叶片隔板的铸造为例来阐述工艺设计及生产过程。2马刀型叶片隔板的技术要求及毛坯验收条件2.1产品件的技术要求（1）汽道名义叶高654mm，出口总…     

汽轮机变工况下末两级内的非平衡凝结流动特性研究

汽轮机级内湿蒸汽凝结流产生的水滴会降低汽轮机做功功率,同时对汽轮机叶片带来潜在威胁。为研究不同负荷下汽轮机湿蒸汽内的非平衡凝结流动特性,采用非平衡凝结流动模型对汽轮机末两级叶片进行数值模拟计算。结果表明：不同负荷下,过冷度最大值均在次末级静叶,最大值为20K,然后逐级降低至0K;同一负荷下,汽轮机湿蒸汽级内的湿度大小逐渐增加,且末级动叶20%叶高处的湿度最大,最大值为9.5%;同一负荷下,湿蒸汽的成核率在次末级的静叶处达到最大值,且3种不同负荷下成核率最大值分别是50/（m³·s）、45/（m³·s）、13/（m³·s）;凝结水滴的直径较小,在0～1μm之间。这对汽轮机通流部分设计和改造提供了理论参考。     

空冷汽轮机末级680mm叶片的开发

空冷汽轮机组在电力市场上所占的份额越来越大,哈尔滨汽轮机厂有限责任公司对空冷汽轮机组进行了冷端优化,设计背压由15kPa降为11kPa。为提高机组效率,需要设计一个比原有空冷末级620mm叶片排汽面积更大、余速损失更小的空冷末级叶片。     

基于KBE叶片快速设计方法的研究与实现

复杂产品设计过程是不断迭代反复的过程。为解决汽轮机叶片设计效率低,从汽轮机叶片结构及设计过程出发,定义叶片设计过程向导;提供自动处理叶片型线方法,实现叶身的快速设计;根据叶片结构特点,采用特征设计技术,快速定义叶根、拉筋、围带;基于动静叶片依赖关系,实现动静叶片之间、叶身、叶根、中间体之间的相关性设计;按照叶片设计中气动、强度要求,实现叶片设计与分析的自动优化。以汽轮机某型号叶片为例,在自行开发的叶片快速设计系统上验证本文提出的方法,结果表明,叶片设计效率得到很大的提高,提出的叶片快速设计方法有效可行。     

汽轮齿轮机组分层设计最优化方法研究

本文在研究汽轮齿轮机组设计中各个环节优化设计的基础上。提出了汽轮齿轮机组分层设计最优化方法。其中主要环节包括:汽轮机—冷凝器—齿轮装置整体初步设计多目标优化;汽轮机本体初步设计效率优化;冷凝器初步设计总重量优化;齿轮减速器初步设计重量优化;一般压力级和级组多目标优化;复速级效率优化。所述方法在某型机组概念设计中得到应用。     

运用现代CFD方法设计高效率的汽轮机

论述了运用现代计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics,CFD)技术设计高效率汽轮机的方法,典型应用的实例有全三维叶片级流场、叶片汽封和排汽蜗壳计算。计算结果和实际是相符的。进一步对结构性单元和非结构单元程序的计算结果进行了比较,已证明,非结构单元CFD程序用于复杂形状的流场计算时,结果与实际相当一致,并具有独特的功能。     

东方空冷600MW两排汽汽轮机的设计

在我国西北地区由于水资源严重短缺,而这些地区又富产煤,在我国以煤电为主的能源结构情况下,大力发展空冷机组是一条必由之路。国家已将建设大型空冷电站列入“十一五”规划纲要。我国空冷技术在20世60年代开始起步,经过多年的发展,在各个方面均取得了丰硕的成果,特别是在空冷汽轮机的设计方面积累了丰富的经验,同时随着国家对节能环保要求的进一步提高,开发高参数、大容量的高效空冷汽轮机已到了水到渠成的时候。该文就大型空冷600MW两排汽汽轮机设计中的关键技术如机型、容量、效率、末级叶片、排气装置、系统配置等进行论述。实践证明,东方空冷两排汽汽轮机组设计先进,可靠性高。     

透平叶片的气动优化设计系统

发展了一个叶轮机械叶片全三维粘性杂交问题的气动优化设计系统。该系统包括分析技术与组合优化技术的耦合：前者基于高精度、鲁棒型的数值分析方法，已成功地用于蒸汽透平叶片的流动分析．并经详细考核已将其纳入到了实际的叶片气动设计体系；后者基于优秀的iSIGHT商用优化平台．通过对多种优化方法的集成从而发展了组合的叶片全三维气动优化策略。数值结果与试验数据的比较表明了这一气动优化设计系统真正纳入到工业设计体系是完全可能的。     

运用现代CFD方法设计高效率的汽轮机(续前期)

论述了运用现代计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics,CFD)技术设计高效率汽轮机的方法,典型应用的实例有全三维叶片级流场、叶片汽封和排汽蜗壳计算。计算结果和实际是相符的。进一步对结构性单元和非结构单元程序的计算结果进行了比较,已证明,非结构单元CFD程序用于复杂形状的流场计算时,结果与实际相当一致,并具有独特的功能。     

枞树型叶根间隙漏气对级性能影响的试验研究

隔板汽封间隙、叶根径向汽封间隙及枞树型叶根与轮槽间隙三者之间匹配设计对透平级效率及转子推力的大小有显著影响。文章针对某1000 MW高压末三级空气透平试验进行相关研究,保持隔板汽封间隙、动叶根部径向汽封间隙不变的条件下,对枞树型叶根间隙改变前后级性能的变化进行试验分析。试验结果表明,叶根间隙封堵后,透平级效率降低,根部反动度升高,转子推力变大。合理的枞树型叶根间隙的存在有利于提高级性能,汽轮机通流设计时应注意叶根间隙与隔板汽封间隙的优化匹配。     

汽轮机末级长叶片水蚀的初步研究

在深入调查大机组末级长叶片运行情况的基础上,简要介绍了末级长叶片水蚀问题的原因及其严重危害性,提出了相应的保护和防范措施、危险性评估以及机组调峰运行应综合考虑末级叶片的强度和寿命的观点.