汽轮机排汽缸扩压管几何形状对气动性能影响的分析

该采用数值方法计算和分析了电气汽轮机排汽缸扩压管内蒸汽的流动特性以及不同扩压管几何形状对扩压管气动性能的影响规律。     

排汽缸内置挡板对扩压管出口下游漩涡的影响

汽轮机排汽缸内扩压管排出的汽流翻转越过扩压管的内壁进入排汽缸,在上半部排汽缸内形成一个强度较大的漩涡,造成较大的排汽压损。运用Fluent模拟分析排汽缸内流场,结果表明,在上半部排汽缸内装设一列挡板,能有效地减小漩涡的强度,汽缸内流场得到改善,排汽压损减小35Pa。     

扩压管出口条件对低压排汽缸性能的影响北大核心

低压排汽缸内的扩压管对汽流具有扩压和改变方向的作用,对其出口处的结构进行优化能改善排汽缸整体的气动性能。扩压管出口处内导流环的倾角会影响汽流排出扩压管时的流动状况,不合适的倾角使得汽流在流出扩压管时形成较大的漩涡。对扩压管出口宽度和出口处内导流环倾角进行研究,计算结果显示,出口宽度和倾角都有一个最优值,分别为1 250mm和75°。     

汽轮机排汽缸模型试验研究

以相似理论为依据，对排气缸进行模型试验，得出排气缸的有关参数，同时也探讨了模型试验中的有关问题。     

小容积流量下汽轮机排汽缸流动特性分析

基于国内外研究现状,建立了汽轮机排汽缸计算模型,设计了100%、43.86%、21.04%3种容积流量工况,分析了排汽缸内的流动特性及涡系特点,得到其静压恢复系数及总压损失系数分布规律。研究表明:随着容积流量的减小,排汽通道后的汽流速度增加,扩压效果减弱,静压恢复系数减小,总压损失系数增大,出口截面不均匀系数增加,流场逐渐恶化。研究结果可为汽轮机排汽缸改型提供参考。     

汽轮机凝汽器喉部与排汽缸耦合流动的数值模拟

为了更加透彻的认识凝汽器喉部的流动状况,通过求解由κ-ε双方程湍流模型封闭的三维时均N-S方程,对凝汽器喉部和排汽缸的耦合流动进行了数值模拟.结果表明:凝汽器喉部和排汽缸耦合计算的结果,完全不同于凝汽器喉部单独计算的结果,喉部出口的速度分布和喉部的能量损失系数都差异很大.喉部流场受入口来流的影响较大.采用耦合计算,能够获得更加接近实际的数值结果,为凝汽器喉部的优化设计、改造和性能研究奠定了基础.     

汽轮机排汽缸的气动研究进展

汽轮机排汽缸是连接凝汽式汽轮机末级出口至冷凝器的通道,改善其气动性能可提高汽轮机的效率。本文从数值分析及试验两方面对排汽缸的研究进行了分析,并对提高气动性能的新型措施进行了归纳。分析表明：末级与排汽缸湿蒸气汽液两相流的联合数值分析是排汽缸流场数值分析的发展方向;模型试验是排汽缸研究的主要方法,由于进口气流对排汽缸性能的影响敏感,进口流场应反映末级出口气流的真实状况,并要特别注意叶栅顶部出口气流的模拟。提高排汽缸气动性能的新型措施为：采用具有负超高的扩压器和非对称扩压器;中分面布置轴向栅格型涡阻尼器;采用除湿措施,减少湿度损失;冷凝器喉部结构及加强系统的改进。     

导流环结构对汽轮机排汽缸气动性能的影响

以某600MW汽轮机为研究对象,应用计算流体力学软件CFX对低压缸末级和排汽缸的耦合模型进行了数值模拟,分析了导流环的起始扩散角、直径以及轴向长度对排汽缸气动性能的影响。结果表明:随着导流环起始扩散角的增加,排汽缸的气动性能得到改善,但当增加到30°时,在扩压器内会产生流动分离,其最佳值为25°;导流环的直径和轴向长度过大或过小均不利于排汽缸的气动性能,其中直径最佳值为5000mm,轴向长度最佳值为900mm。选取3个变量最佳值作为导流环的优化方案,与优化前排汽缸的气动性能进行对比,排汽缸出口的静压恢复系数提高了7.2%,总压损失系数降低了8.4%,气动性能有了明显的改善。     

汽轮机排汽缸加强筋板的优化设计及影响

采用拉丁立方试验设计、三阶响应面近似及Hooke-Jeeves直接搜索算法的组合优化策略对排汽缸下部的加强筋板进行了优化设计,并通过选取大量样本点,研究了加强筋板不同几何参数对排汽缸气动性能的影响,同时在变工况下对筋板优化后的排汽缸进行了校核计算.结果表明:筋板到排汽缸子午平面的距离X和筋板倾角θ对排汽缸气动性能影响较大,而筋板底边到排汽缸出口的距离Y和筋板长度L对排汽缸气动性能影响较小;合理布置筋板,可有效提高排汽缸的静压恢复能力,降低出口不均匀性,但也会增加一定的总压损失.     

高背压式工业汽轮机排汽缸结构分析与优化

结合有限元法、多物理场热固耦合法以及非线性接触计算理论,针对高背压反动式工业汽轮机某机型结构,模拟计算了稳态运行条件下准则工况与超准则工况的温度场和综合应力场,重点分析并比较了2种工况下的排汽缸强度和中分面汽密性,依据超准则工况下的各个薄弱环节,提出增加壁厚以及改变螺栓材料、大小、位置和预紧力来对原结构进行改进.结果表明:准则工况下的各项模拟计算数据与机组实际设计准则相吻合,证明了计算方法的准确性;相比准则工况,超准则工况下排汽缸强度安全裕量由3.16下降至2.42,后轴封接触间隙值则由0.047mm扩大到0.082mm,各项数据均已超出设计准则;改进结构满足项目开发的各项性能指标.     

大型汽轮机扩压管流场的数值计算

文章叙述了排汽蜗壳扩压管流场的数值计算方法及发展趋势,介绍了东方汽轮机厂和西安交大合作开发用于扩压管流场计算的ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件,用该软件对我厂３００ＭＷ机组的低压排汽缸扩压管进行了数值优化。并与扩压管的吹风试验结果相比较,它们表现出较好的一致性。     

汽轮机低压排汽缸的数值优化设计

采用UG的Open/Grip语言对某汽轮机组低压排汽缸1:10模型进行了参数化建模,并结合iSight优化软件和三维粘性流体计算软件CFX,采用试验设计、梯形搜索式优化算法及相应面近似模型的组合优化策略对某型号汽轮机低压缸排汽缸模型的几何形状进行了优化设计.结果表明:优化后排汽缸的平均静压恢复系数从优化前的-0.32提高到-0.06;同时,优化设计降低了出1:2汽流的不均匀系数,减少了气流不均匀分布对凝汽器换热效率的影响.     

叶顶间隙对于汽轮机排汽缸气动性能的影响

介绍了汽轮机末级动叶叶顶间隙对于汽轮机排汽缸性能的影响,通过耦合末级叶片的排汽缸气动数模拟来考察这一影响,发现排汽缸内的流场情况会随着间隙漏汽量的不同而产生变化,表征气动性能的压力恢复系数也随之变化.研究表明,叶顶间隙射流对于排汽缸内流场的影响是不可忽略的,在以后的排汽缸气动设计及优化工作中需要考虑叶顶漏汽射流.     

大功率汽轮机排汽缸喷水系统的功能分析

大功率汽轮机的排汽缸,一般都包含有较长尺寸的末级叶片。在启动过程中或在空负荷额定转速的状态下,排汽部分经常会出现较高的温度,致使转动部件、静子部件发生过大的热膨胀和热变形,给正常运行带来不少麻烦,甚至发生危险事故。因此,在这     

大功率汽轮机低压排汽缸的数值试验

在排汽缸流场数值模拟的基础上，对排汽缸气动性能的形状影响因素进行了三因素三水平正交试验。根据试验所得的结果对其物理机理进行了论述，并定性地分析了该结果产生的原因，从而提出了排汽缸优化设计的基本方向。     

来流条件对排汽缸内非轴对称流动的影响

研究了大功率汽轮机低压缸排汽在不同气流角及不同总压分布下的流场,以模型为对象进行了三维流场的数值模拟.结果表明:排汽缸入口较大的旋流角会恶化排汽缸性能,而总压沿径向变化梯度为负时则有利于改善排汽缸气动性能.基于这一结果提出了通过改变总压分布抑制由于来流方向对排汽缸性能产生的负面影响的方法.     

叶顶汽封漏汽对汽轮机排汽缸气动性能的影响

利用CFD方法对某汽轮机的末级叶片、叶顶汽封和排汽缸进行了整圈耦合计算,考虑了筋板和撑管对流场的影响,较真实地对低压排汽缸进行了数值模拟,结果表明末级动叶片叶顶汽封漏汽对排汽缸气动性能有较大影响,为以后的排汽缸气动设计及优化工作提供了新思路。