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。