变叶片数和长短叶片对某跨音速向心汽轮机气动性能的影响

利用三维数值模拟的方法对一跨音速向心汽轮机进行了气动设计优化分析,通过改变叶片数和采用长短叶片结构等方法分析其对叶轮内流场的影响,分析了TC-4P叶型的气动特点。结果表明:TC-4P叶型虽然只是普通的渐缩型流道的叶栅,但利用其斜切部的膨胀能力,对超音速工况一样具有良好的性能;叶轮采用长短叶片的方法可以有效地降低余速损失,并改善流动状况。     

大功率汽轮机叶轮轮缘传热系数的研究

提出了大功率汽轮机叶轮轮缘总传热系数的计算方法.介绍了汽轮机动叶片叶身平均对流换热表面传热系数和叶片流道下壁面对流换热表面传热系数的计算方法和计算公式.把汽轮机叶片对叶轮的传热简化为肋片传热,使用肋片传热模型计算汽轮机叶片流道的等效传热系数,采用圆筒壁模型计算汽轮机叶轮轮缘的总传热系数,并给出了应用实例.在汽轮机转子的温度场与热应力场有限元分析中,该计算方法为确定叶轮轮缘的传热边界条件提供了依据.     

汽轮机轮系模型振动的模态分析和参数识别

将模态分析方法用于汽轮机叶片—叶轮模型耦合振动特性的动力分析中。采用锤击法对叶片—叶轮模型进行了模态分析和参数识别。通过模态分析实验对汽轮机轮系振动特性进行了研究。实验结果与计算值吻合较好。     

汽轮机叶片改型及三维气动优化设计

为了提高汽轮机的效率,本文采用基于人工神经网络及遗传算法的叶轮机械叶片三维优化设计方法,对某低压叶片级组进行优化设计.优化目标是在流量不减小的情况下,减少叶片内的流动损失,增加叶片的总总效率及等熵效率.优化仿真结果显示,优化后所获得的扭曲叶片有效地改善了次末级叶根处的流动分离,流道损失显著降低,流量和总总效率也都得到了大幅度的提高.     

进口大容量汽轮机叶片运行的可靠性

介绍了进口大容量汽轮机叶片运行的可靠性情况，重点阐述了接式调节级叶片整体围带弹笥预扭装配式叶片的结构特点，以及影响汽轮机叶片运行可靠性的主要因素，提出一阶叶片一叶轮系统低直径节振型高频振动和中Ｂ０型振动共振，及其对叶片运行安全性带来的危害，认为汽轮机叶片全尺寸动试验验证叶片振动强度设计的合理性和正确性将是保证汽轮机的叶片具有高运行可靠性的主要手段之一。     

52吋低压末级叶片

低压缸用的52时叶片:(1)核电汽轮机与火电汽轮机相比,在同一输出功率的情况下,核电汽轮机的排汽量为火电汽轮机的1.6～1.8倍,因此,为了提高汽轮机效率就要求减少排汽损失,以增加电力输出。为了达到加长末级叶片的长度,增加排汽面积这一目的,三菱公司早就加紧了用于低压缸的52时末级叶片的研制。52时锻造叶片已经完成了设计和要素试验,工厂造了一部分叶片,装入叶轮,预     

用传递矩阵法分析汽轮机轮系耦合振动特性

给出了传递矩阵法计算汽轮机叶片—叶轮系统耦合振动特性的力学模型。模型中考虑了影响叶片—叶轮系统耦合振动特性的各种主要因素。针对汽轮机叶片—叶轮系统的具体结构,给出了叶片连接件围带及拉筋的处理方法,因而对各种结构的叶片—叶轮系统都具有很强的适应性。应用编制的相应实用计算程序,计算结果与其它计算值及实测值进行了比较,证实精度良好,满足工程需要。     

超临界350MW机组给水泵汽轮机第5级动叶片断裂原因调查分析

对某电厂超临界350MW机组给水泵汽轮机第5级动叶片进行了故障现场调查、断裂叶片的材质检验和断口分析、叶片离心应力和叶轮叶片系统振动特性的有限元计算分析及断裂原因分析.结果表明,叶片的断口性质为高周疲劳断裂,裂纹起源于叶片出汽侧的腐蚀坑,叶片材料与断裂无关;叶片断裂的原因为机组给水泵汽轮机存在超负荷运行的情况,致使给水...     

周向弯曲方向对NACA65翼型轴流叶轮叶顶间隙流动影响

本研究采用三维气动设计方法设计了具有NACA65-810翼型的直叶轮、周向前弯和周向后弯叶轮,并采用计算流体力学软件模拟其气动性能,分析了压力峰值工况和设计工况下3个叶轮叶顶泄漏流和泄漏涡的空间发展和叶顶间隙部分静压损失以及熵分布。结果表明:直叶轮引入周向前弯后,叶顶泄漏流的卷吸能力降低,泄漏涡起源位置向远离叶片前缘的方向迁移,泄漏涡涡心径向高度得到了保持,降低了叶顶泄漏涡与主流的干涉作用;引入周向后弯后,泄漏流的卷吸能力增强,泄漏涡的起源位置向靠近叶片前缘的方向迁移,远离叶片前缘的涡心径向高度显著降低,涡核下游弥散范围扩大,增强了叶顶泄漏流与主流的干涉作用,不利于降低叶顶泄漏损失。     

大容量汽轮机阀序改造后调节级叶片强度安全性分析

以某600MW汽轮机调节级叶片为研究对象,采用有限元方法对阀序改造后顺序阀工况下调节级叶轮-叶片系统的结构应力、振动特性、瞬态动力响应和动应力进行计算分析。计算结果表明,顺序阀工况下调节级叶轮叶片系统的静强度和动强度满足强度设计要求,阀序改造后调节级叶轮-叶片系统可以安全稳定地运行。     

新型大功率汽轮机中压马刀型叶片的技术开发

采用先进CFD技术,在原有可控涡叶片基础上,通过优化叶片的径向积叠规律,开发了新型大功率汽轮机的中压马刀型叶片。应用该叶片能使叶栅通道端部产生逆压力梯度,减少二次流损失,提高中压缸的流动效率,降低整机热耗。该叶片的应用具有较大的经济效益。     

Effect of blade wrap angle in hydraulic turbine with forward-curved blades

Hydraulic turbine is used for recovering power by using reverse running pump. In order to improve the efficiency of turbine working condition, the impeller with forward-curved blades was applied instead of the impeller with backward-curved blades. The effects on the performance of hydraulic turbine and inner flow character with different blade wrap angles were studied by the method of numerical simulation. The results show that: with the blade wrap angle growth, the maximum efficiency increases, but the range of the flow rate at the high efficiency decreases rapidly; the flow state of hydraulic turbine which in small flow area obtains a remarkable improvement; the flow within the impeller improves and the friction loss increases; the hydraulic loss in the small flow area inside the impeller declines but it grows in the large flow area.     

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。     

Loss analysis and design optimization of a small scale mixed-flow pump turbine using the orthogonal method

为了研究各部件对小型混流式水泵水轮机水泵工况和水轮机工况下水力性能的影响,对一小型水泵水轮机进行不同流量下的全流道数值模拟,针对两工况下总压损失集中的叶轮进行正交设计优化。应用L9（3⁴）正交表,选取4个叶轮关键设计参数,以水泵工况扬程偏离率、效率和水轮机工况效率作为目标,进行4因素3水平的正交设计,并通过全流道数值模拟方法和极差分析方法进行选优。结果表明叶片出口直径对泵和水轮机工况性能影响最大,优化后水泵设计工况效率提高了1.06%,水轮机设计工况效率提高1.62%,其相应最优工况点因包角增加而向小流量工况移动。     

向心透平内部流动的数值分析及叶轮的改进设计

本文对一微型燃气轮机向心透平内部的三维流场进行了数值研究。在流场模拟的基础上对原结构的内部流场进行了分析探讨,指出原设计中可以改进的地方并成功的对叶轮进行了改进设计,使向心式透平效率提高了二点几个百分点。     

工况不确定性对汽轮机末两级气动性能的影响研究

汽轮机运行条件存在随机波动性,对汽轮机的稳定运行造成一定影响。以往的研究多将汽轮机的工作环境条件作为确定因素,未考虑其随机变化的影响。本文将汽轮机背压、径向气流角和进口流量作为服从一定概率分布的随机变量,采用多项式混沌方法结合计算流体力学（CFD）模拟仿真,研究了以上参数的随机波动对某汽轮机末两级叶片气动性能的影响。结果表明：计算进口边界条件的设置方法对汽轮机末两级总体性能的计算结果影响不大,当给定进口流量边界条件时,末两级效率的计算结果最高;在接近堵塞工况时,进出口条件的随机变化对通流流量的影响不大,但效率存在明显的波动,进口气流角对总体性能的影响相对较小;当背压和进口流量存在随机波动时,末级动叶中激波位置小范围波动,激波位置对径向气流角的波动不敏感。     

某径向透平膨胀机可调喷嘴气动及结构设计

针对应用在天然气管网的压力能回收透平，为保证其在不同流量工况下的高效率运行，采用了进气可调喷嘴结构形式，通过气动计算与分析，研究了喷嘴叶型、喷嘴径向尺寸、喷嘴叶轮间隙、旋转轴位置对气动性能的影响。之后采用CFD方法对选定方案进行了不同开度下的性能分析，并进行了可调喷嘴的结构设计。研究结果显示：选定径向尺寸为80。0mm，喷嘴叶轮间隙为15.0mm，旋转轴中心直径为509.6mm时，膨胀机的气动性能与结构均比较合理。研究过程可为透平膨胀机可调喷嘴设计提供参考与指导。     

Numerical analysis of flow in ultra micro centrifugal compressor -influence of meridional configuration

A single stage ultra micro centrifugal compressor constituting ultra micro gas turbine is required to operate at high rotational speed in order to achieve the pressure ratio which establishes the gas turbine cycle. As a consequence, the aerodynamic losses can be increased by the interaction of a shock wave with the boundary layer on the blade surface. Moreover, the centrifugal force which exceeds the allowable stress of the impeller material can act on the root of blades. On the other hand, the restrictions of processing technology for the downsizing of impeller not only relatively enlarge the size of tip clearance but also make it difficult to shape the impeller with the three-dimensional blade. Therefore, it is important to establish the design technology for the impeller with the two-dimensional blade which possesses the sufficient aerodynamic performance and enough strength to bear the centrifugal force caused by the high rotational speed. In this study, the flow in two types of impeller with the two-dimensional blade which have different meridional configuration was analyzed numerically. The computed results clarified the influence of the meridional configuration on the loss generations in the impeller passage.     

Numerical simulation of a new hollow stationary dehumidity blade in last stage of steam turbine

As a result of adopting saturation steam and long blade, problems of water erosion of last stage blade for steam turbine become more prominent. In order to improve the operation reliability and efficiency of steam turbine, it is necessary to investigate the nonequilibrium condensing wet steam two phase flow and the dehumidity method. A wet steam model with user defined function based on FLUENT software was investigated to simulate the steam condensing flow in the cascades. The simulation consequences show that the pressure variations in simulation depict a good agreement with the experiment data. On the basis of the discrete phase model simulation results and experiment data, the efficiency of existing dehumidity blade with suction slot was calculated. A new stationary dehumidity blade was designed to elevate the dehumidity efficiency: the efficiency in the suction surface was increased by 21.5%, and that in the pressure surface was increased by 12.2%.