自动扩充叶片通流面积的程序设计及其在300MW汽轮机上的应用

建立叶片出汽边削圆，叶片出汽角分布曲线最佳逼近原设计分布曲线的自动扩充叶片通流面积的数学模型，编制成计算机程序，应用于３００ＭＷ汽轮机组通流改造。     

大型空冷汽轮机通流设计

采用CFD技术对某大型空冷汽轮机通流进行全三维变工况设计,掌握了空冷机组通流的三维流动特点,采用了包含汽封的叶片整体优化全三维设计,新型反动式大焓降叶片等新技术。并设计了专用于空冷机组的末级长叶片及相应低压排汽装置,有效保证了空冷机组安全高效运行。     

600MW汽轮机通流全三维优化设计

介绍了应用多级全三维数值模拟计算程序对哈汽600MW汽轮机通流进行优化设计,使哈汽600MW汽轮机通流效率得到了显著提高。     

末级长叶片几何参数对汽轮机流场气动特性的影响

简要介绍了标准的准三维流动方法以及在汽轮机低压缸通流设计中的典型应用实例,探讨了末级长叶片的叶高、动静叶片喉节比、静叶扭曲规律、静叶倾角、动静叶轴向间距等几何参数对热力气动特性的影响,计算结果可作为低压缸通流部分优化设计的参考.     

先进汽轮机叶片通流部分的新颖设计系统

本文介绍了一种新颖的现代汽轮机三维叶片通流部分快速设计系统。该系统基本上由两个主要模块组成——优化叶片通流部分的CAE-Tool模块和自动生成叶片通流部分设计图纸和制造参数的CAD-Tool模块。该系统已采用Niederaussem超超临界1000MW汽轮机通流部分3DVTM叶片的设计。文章展现了整个设计系统在数据传递高度自动化和连贯性方面的特点。叶片通流部分数值优化．CAE-Tool模块的主要功能是在满足所有需求约束的同时，为获取最佳效率提供一个客观、合理的解决方案，并自动处理及生成相应的图纸、表格、部件清单和制造参数。该系统在确保整个过程设计质量的前提下，使设计周期大幅度缩短约80％。这个新设计系统将预先开发、标准化叶片设计特色的优势与适用各个用户特定项目的灵活性结合起来，使标准化和可调整特性成为一个有机的结合体。     

引进型300MW汽轮机通流部分的优化设计

介绍上海汽轮机厂在引进型300MW汽轮机通流部分优化设计方面所进行的主要技术开发工作,如三元流动的气动设计方法、新叶型设计、新的905mm末级长叶片级的开发及进排汽通道的优化设计等.图2.     

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。     

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。     

引进技术600、300MW汽轮机的国产化和通流部分的优化

叙述了在引进技术国产化的基础上,重点对600MW和300MW汽轮机的通流部分进行了优化.其措施为:采用末级叶片高度为900mm或1000mm的新低压缸模块;应用控制涡流型设计高中压通流部分;选用弓形叶片和子午面型线汽道,采用动叶片自带围带成圈联接等.图3     

CFD技术在汽轮机通流设计中的应用

简要介绍了计算流体力学(CFD)技术的发展与数值方法。列举了CFD通用分析软件应用于汽轮机通流级分析的几个典型算例。分析结果表明应用先进的计算流体力学(CFD)技术进行汽轮机的通流设计，可有效提高设计机组的通流级效率和设计质量。CFD技术在汽轮机通流设计中的应用缩短了产品开发周期，节约了开发成本。     

1200mm末级超长叶片全三维工程设计的数值研究

采用汽轮机全三维粘性流场计算程序,通过优化匹配静、动叶和合理选择流道内的各项气动参数,成功地完成了全速机组超长1200mm末级叶片的工程设计。对设计结果的数值验证表明,后加载的弯扭静叶片使得流道内的流动均匀加速,从而减小叶型与二次流损失,并为动叶提供优化设计方案。在动叶下半部分采用后部加载叶型,在上半部分采用专门设计的超音速叶型,可降低激波及激波与边界层相互作用损失。     

涡流发生器对潮流能水轮机叶片流动分离特性影响研究

当来流速度过大或在大攻角来流工况下,潮流能水轮机叶片边界层会发生流动分离,导致获能效率降低,甚至会使叶片发生失速破坏。针对上述问题,该文将涡流发生器（VGs）理论与水轮机叶片设计相结合,开展VGs对潮流能水轮机叶片流动分离现象的抑制机理研究。以NACA63418翼型设计的潮流能水轮机叶片为研究对象,分别建立带和不带VGs的叶片三维模型,应用CFD方法研究VGs对潮流能水轮机叶片的流动分离特性影响。结果表明：水轮机叶片流动分离主要发生在吸力侧表面叶根部分,随着流速的增大会沿叶根向叶尖径向扩展;VGs能有效减小水轮机叶片吸力侧表面分离区域,抑制流动分离现象发生;在该研究中,安装VGs后水轮机叶片整体获能性能提升明显,获能系数增加0.5%~5.0%,且能增加潮流能水轮机运行稳定性。     

轴流压气机叶片优化设计

开发了基于梯度法的数值优化程序,并与三维粘性流场求解程序相结合对跨音压气机动叶片进行了以绝热效率最大为目标的三维气动优化设计。先对其进行了沿弦长方向掠设计,绝热效率可提高约0．65％。再对所得掠叶片进行叶型中弧线优化设计得到最终叶片,与初始叶片相比绝热效率提高达1．05％。优化结果表明,动叶片的单纯掠型叶片改进气动性能有限,而弦向掠与中弧线的联合优化设计可以显著改善叶片排内流动状况,并具有良好的变工况性能。     

基于数值优化的跨音速压气机动叶三维设计

实验验证了三维粘性流场求解程序,然后采用基于梯度法的数值优化程序对跨音压气机动叶积叠线进行优化设计,得到了弯掠结合的三维叶片,并对其进行了数值模拟及详细的流场分析.结果表明采用弯掠的三维动叶可以有效的改变叶片排内三维激波结构,降低尾迹损失,显著提高动叶的整体绝热效率,并使动叶具有更加良好的变工况性能.     

Numerical 3D model of viscous turbulent flow in one stage gas turbine and its experimental validation

The paper describes 3D numerical Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) model and approximate sector approach for viscous turbulent flow through flow path of one stage axial supercharge gas turbine of marine diesel engine. Computational data are tested by comparison with experimental data. The back step flow path opening and tip clearance jet are taken into account. This approach could be applied for variety of turbine theory and design tasks: for offer optimal design in order to minimize kinetic energy stage losses; for solution of partial supply problem; for analysis of flow pattern in near extraction stages; for estimation of rotational frequency variable forces on blades; for sector vane adjustment (with thin leading edges mainly), for direct flow modeling in the turbine etc. The development of this work could be seen in the direction of unsteady stage model application.     

200MW汽轮机低压缸气动优化设计

利用CFX-TASCflow软件对200MW汽轮机低压缸各级进行优化设计。计算结果对比表明,优化后汽流流动均有改善,各级效率均有提高。     

Control of LP Turbine Rotor Blade Underloading Using Stator Blade Compound Lean at Root

IntroductionLP turbines operate over some range of flow regimeson both sides of the nominal operating conditions. Acharacteristic feature of LP tUrbines are strong radial gradients of pressure, Mach number and flow angle, especially downstream of the stator, Where these gradientsdetechne inlet now conditions for the moving bladerow. The changing swirl velocity and swirl angle spanwise require considerable twist of the rotor blades. Forlow loads, low pressures at the inlet to the rotor at th…     

两个柴油机冷却水泵叶轮三元流场计算与对比分析

本文简明阐述采用准正交面法对两个水泵叶轮进行兰元流场计算,对比分析得知双曲率叶片叶轮的三元流场优于双圆弧柱面叶片,其负速度区较小,性能试验效率为77％(后者低于60％)。最后作者指出,三元流场计算可作柴油机离心式冷却水泵叶轮设计中的一个有效工具。     

在分流叶片中采用正弯曲来控制二次流损失

采用CFD软件CFX－TASCflow对某125MW机组的压力第1级分流叶片做了直叶片和正弯曲计算。计算结果表明在压力第1级采用正弯曲分流叶能够有效的控制二次流损失。