超临界汽轮机调节级导叶栅内的压力场

采用大尺度扇形叶栅作为实验模型,通过低速风洞实验研究了调节级导叶栅内的压力场.为此,在叶片表面测量了7个相对叶高静压系数沿叶型的分布,并采用墨迹显示技术,显示了叶栅壁面(包括叶片表面和上下端)的极限流线谱.实验结果表明,该叶片的叶型损失低于国内外同类叶栅.     

300MW汽轮机调节级喷嘴叶栅的试验研究

对７套平面叶栅及１套环形叶栅进行吹风试验，测量叶片表面压力分布和叶栅出口的损失及汽流角，给出其分布曲线。分析比较子午面顶部收缩和叶片沿径向弯曲对减少低展弦比喷嘴叶栅损失的效果。     

NUMECA软件在超临界汽轮机调节级导叶栅流场的数值校核

采用商用软件NUMECA数值模拟了大尺度扇形叶栅内的流动状况.通过将计算结果与低速风洞实验研究测量得到的超临界汽轮机调节级导叶原型叶栅的试验数据进行对比研究,认为应用NUMECA商用软件计算叶栅绕流既能够定性地又能近似定量地反映实际流动状况.     

超临界汽轮机调节级叶片固体颗粒冲蚀特性的研究

建立了高温条件下氧化铁颗粒撞击12Cr材料的冲蚀模型,并将此模型与透平级三维气固两相流运动特性的数值计算相结合,计算和分析了一台超临界汽轮机调节级在设计工况下喷嘴与动叶表面上的冲蚀量分布。计算结果表明,喷嘴压力面接近出口边缘的区域以及动叶压力面中后部区域是最容易受到固体颗粒冲蚀的部位,并且动叶易受冲蚀部位最大冲蚀量约为喷嘴易受冲蚀部位最大冲蚀量的1．5倍。     

超临界汽轮机调节级喷嘴固粒冲蚀特性的预测与抗冲蚀方法

采用数值方法计算了超临界汽轮机调节级喷嘴内的固体颗粒运动特性，根据固体颗粒撞击叶片的位置、速度与撞击角以及材料的抗冲蚀性能综合分析了喷嘴的总蚀机理与冲蚀特性，并阐明了利用气动设计方法和表面强化手段降低冲蚀的基本原理。     

基于有限元的汽轮机调节级温度场研究

针对汽轮机在启停以及变负荷运行等非稳定工况时,主要部件温度梯度较大,导致机组寿命损耗.利用ANSYS有限元分析软件,通过对汽轮机调节级温度场进行仿真,为其他各级进行建模仿真以及整个汽轮机转子的温度分布和热应力分析提供了理论基础,并为机组的启动优化提供了参考.     

600MW汽轮机调节级优化设计

本文对哈尔滨汽轮机厂600MW汽轮机调节级的优化设计进行了总结。在优化设计调节级喷嘴叶片时,采用了端壁子午面收缩和叶片切向弯曲两项新技术。运用全三元势函数程序对平行端壁、端壁子午面收缩和端壁子午面收缩加叶片切向弯曲三种叶栅的三元流场情况进行了计算,分析了端壁子午面收缩以及端壁子午面收缩加叶片切向弯曲时流场的影响和采用这两项新技术降低损失的机理,并根据实验结果对最终优化设计方案的损失进行了估算。     

汽轮机调速系统和调节级数学模型

以理论分析和试验数据为依据,按照实时仿真的要求,建成适宜于电站培训用汽轮机调速系统和调节级数学模型。     

汽轮机调节级动叶栅大负冲角工况下的三维分离流动研究

对大功率汽轮机组提出的承担调峰任务的要求使得调节级小展弦比动叶栅非设计工况下的二次流与分离流特性受到关注。采用经试验考核的计算方法对一展弦比为0．344的动叶栅在冲角条件下的三维分离流场进行数值模拟，得到了详细的叶栅二次流与分离流的流动图谱，并给出了气流的三维分离模式。计算结果表明：在大负冲角条件下，三维分离流动显著改变了叶栅二次流结构及出口气流参数沿叶高的分布规律。叶栅出口气流在下端壁附近发生明显的欠偏转现象，同时叶栅下部的损失急剧增加，流动的总损失比设计工况增大2倍，二次流损失增大4倍。图10参5     

工业汽轮机调节级动叶气动性能优化与应用

随着计算机技术和计算流体动力学的发展,结合现代优化理论,采用全三维CFD方法进行汽轮机通流部分气动优化的工作得以实现。开展了工业汽轮机大负荷调节级叶型优化的工作。优化获得2个候选高效叶型A3_opt和A5_opt。在某台实例汽轮机机组上进行应用验证,结果表明:通流效率在广泛的负荷变化范围内均有提高,提高范围为1. 1%～5. 5%;随着调节级负荷的增加,调节级效率增益不断提高;在调节级负荷增大到一定程度后,随着调节级负荷的进一步增大,效率增益稍微降低。应用实例表明,所研究的优化方法、优化策略和优化获得的大负荷调节级动叶叶型是成功的。     

单-双列调节级对汽轮机效率的影响分析

给出了汽轮机单-双列调节级的热力计算方法,绘出了单列和双列调节级的轮周效率曲线,通过比较分析得出单-双列调节级可以有效提高汽轮机各个工况下的有效效率,实例计算证明了本文模型、算法和结论的正确有效性。     

不同配汽方式下汽轮机调节级后转子的热应力分析

目前,国内尚有部分国外引进型汽轮机采用原设计的节流配汽运行方式,导致汽轮机在部分负荷下的经济性比较差.为了提高汽轮机的运行经济性,必须将其改造为喷嘴配汽方式.首先对汽轮机在不同配汽方式下调节级后温度变化情况进行了分析,然后计算了不同配汽方式下汽轮机调节级后转子的温度场和应力场.最后给出了汽轮机由节流配汽改为喷嘴配汽方式后的变负荷速度确定方法.     

600MW汽轮机的阀门管理与调节级特性

DEH调节系统的阀门管理提供了改善调节级特性的空间。选择合适的调节阀重叠度能够提高调节级效率合理的开启顺序可以减轻轴承载荷。给出了合适的阀门管理参效。     

低压涡轮导向器气动性能的实验研究

为了考查低压涡轮导向器的气动性能,在低速环形叶栅风洞上对导向器的实验叶栅进行了吹风实验。测量了由栅前至栅后共6个横截面的气动参数分布以及叶片和上、下端壁表面的静压场。实验结果表明,主流区的损失并不太大,主要的损失发生在上、下端壁附近,尤其是上端壁附近的损失非常大。引起叶栅损失的主要根源在于叶栅子午面较大的扩张,进一步降低叶栅的损失应从改进叶栅通道的子午面型线出发。     

汽轮机调节级变工况时焓降和反动度的计算

调节级焓降和反动度的计算是调节级变工况计算的基础和重要内容。介绍了汽轮机调节级变工况时焓降和反动度的计算方法,并以湖南某电厂N600-16.67-538/538-I型汽轮机为例,应用MATLAB语言编制计算软件进行了实例计算,根据计算结果绘制了调节级焓降和反动度的变化曲线。研究成果具有重要的理论意义和应用价值。     

基于MATLAB的汽轮机调节级变工况特性计算

汽轮机在变工况条件下，调节计算比较复杂。将Mgatlab软件应用到汽轮机的变工况计算中，采用拟合调节级特性曲线方程，绘制特性曲线等方法来计算调节级变工况，为汽轮机机组变工况提供一种计算方法。     

涡轮导向叶栅内流动的数值研究

为了有效地区分各种损失对涡轮总效率的影响,准确把握涡轮叶栅流场气动性能,对某型涡轮导向叶栅内的气体流动进行了数值模拟。结果表明,对此涡轮导向叶栅的改型设计比较成功。     

汽轮机功频控制机理的分析

根据自动控制理论和汽轮机热力系统的工艺流程,分析了汽轮机功频控制系统的控制机理,纠正了现有教材或资料中对汽轮机功频控制系统理解的不正确说法.指出汽轮机功频控制系统中的发电机有功功率信号是前馈信号,不是反馈信号;汽轮机调节级压力反馈控制实际上就是汽轮机功率反馈控制;汽轮机功频控制系统实际上就是前馈-反馈串级控制系统;一次调频回路实际上就是汽轮机功频控制系统的主回路.