【摘要】：核電汽輪機組大部分處于濕蒸汽狀態(tài)下運行,因此深入了解濕蒸汽自發(fā)凝結流動的機理,對于提高核電汽輪機組的經濟性和安全性具有重要的實際意義。本文采用濕蒸汽自發(fā)凝結非平衡相變模型,對600MW核電汽輪機高壓缸級內的濕蒸汽自發(fā)凝結流動進行三維數值分析,主要的工作內容如下:對定常流動條件下,不同蒸汽狀態(tài)和不同工況下的濕蒸汽自發(fā)凝結流動進行數值分析。結果表明:蒸汽自發(fā)凝結的瞬間,會導致葉片軸向距離上的總壓發(fā)生突變。不同蒸汽狀態(tài)下,過冷蒸汽的凝結量最大,其動壓值亦最高。沿葉高方向,凝結首先發(fā)生在葉片上部。隨著入口質量流量減小,級內流動損失增加,汽輪機效率下降。隨著蒸汽來流濕度增大,級內流場的氣動性能變差,級的效率下降。對非定常流動條件下,濕蒸汽自發(fā)凝結流動進行數值分析。結果表明:非定常流動的動靜干涉現象導致濕蒸汽級內的軸端功率下降0.266%。非定常流動過程中的靜葉尾跡現象致使下游動葉通道內自發(fā)凝結的液滴直徑增大,動葉前緣位置的液滴數增加。非定常凝結流動的壓力位勢作用使得動葉出口平均壓力提高。非定常流動引起濕蒸汽凝結的濕汽損失提高19.917%。本文對某核電汽輪機高壓級濕蒸汽自發(fā)凝結流動的研究,有利于提高機組的經濟性和安全性,為核電汽輪機實際運行提供理論依據。
[Abstract]:Most of the nuclear turbine units operate in wet steam state, so it is of great practical significance to understand the mechanism of spontaneous condensation flow of wet steam in order to improve the economy and safety of nuclear power turbine units. In this paper, the three-dimensional numerical analysis of wet steam spontaneous condensation flow in high pressure cylinder stage of 600MW nuclear power turbine is carried out by using the non-equilibrium phase transition model of wet steam spontaneous condensation. The main work contents are as follows: the spontaneous condensation flow of wet steam in different steam states and different working conditions under steady flow conditions is analyzed. The results show that the total pressure on the axial distance of the blade changes suddenly when the steam condenses spontaneously. Under different steam conditions, the condensation amount of supercooled steam is the largest, and the dynamic pressure value is the highest. Along the direction of leaf height, condensation first occurs in the upper part of the blade. With the decrease of inlet mass flow rate, the flow loss in stage increases and the efficiency of steam turbine decreases. With the increase of steam inflow humidity, the aerodynamic performance of the stage flow field becomes worse and the efficiency of the stage decreases. Numerical analysis of spontaneous condensation flow of wet steam is carried out under the condition of unstable flow. The results show that the axial power in the wet steam stage decreases by 0.266% due to the static and static interference of the unsteady flow. The phenomenon of static blade wake in the process of unstable flow increases the diameter of spontaneous condensation droplets in the downstream moving blade channel and the number of droplets in the leading edge of the moving blade. The average pressure at the outlet of the moving blade is increased by the pressure potential of the unstable condensate flow. The wet steam loss of wet steam condensation caused by unstable flow is increased by 19.917%. In this paper, the study of spontaneous condensation flow of high pressure stage wet steam in a nuclear power turbine is helpful to improve the economy and safety of the unit and provide a theoretical basis for the actual operation of nuclear power turbine.
【學位授予單位】：東北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM623

【參考文獻】

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本文編號：2506207