研制高效的汽輪機對于蒸汽發(fā)電以及燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電效率的提高有重要的意義,是當下推進節(jié)能減排的重要技術(shù)手段之一。本文對哈爾濱汽輪機廠新設計的燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)汽輪機組的典型級,即中壓第7級的動、靜葉的葉型及靜葉葉柵的先進設計理念進行了研究,通過亞音速吹風實驗和數(shù)值模擬,研究了變沖角下動靜葉葉型氣動特性以及靜葉葉柵氣動特性,并基于雷諾效應給出了應用于靜葉的葉型損失預測模型,為該先進葉型設計理念的吸收以及今后的工程改型、設計和實際應用提供技術(shù)支持。首先,為研究該典型級動靜葉葉型的變沖角特性,分別以動、靜葉10%葉高、50%葉高和90%葉高葉型為基準設計了六套平面葉柵并進行變沖角吹風實驗,得出各平面葉柵型面靜壓曲線變化情況、出口氣流角的變化情況以及出口截面上總壓損失的變化情況。實驗結(jié)果顯示,各葉型后加載特點明顯,葉型對負沖角的變化適應性很強,對正沖角變化十分敏感;動葉葉根處葉型隨沖角變化更為明顯;靜葉葉型對于型面靜壓壓力曲線最低點的控制和損失控制更為優(yōu)秀,各葉型的最佳來流沖角均為一個小負沖角。其次,對該級靜葉進行了著重的研究,對靜葉葉柵進行零沖角下的吹風實驗,同時以實驗葉柵幾何尺寸為模型... 

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 損失機理
        1.2.1 葉型損失
        1.2.2 二次流損失
    1.3 后部加載葉型的研究及應用
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實驗裝置與實驗設計
    2.1 實驗葉柵與葉片參數(shù)
        2.1.1 實驗葉柵模型
        2.1.2 靜葉葉型及實驗葉柵參數(shù)
        2.1.3 動葉葉型及實驗葉柵參數(shù)
    2.2 實驗裝置
        2.2.1 風洞實驗臺
        2.2.2 實驗來流過渡段
        2.2.3 三維坐標架
    2.3 實驗測試系統(tǒng)
        2.3.1 五孔探針及其校準
        2.3.2 實驗測試軟件
        2.3.3 實驗測點的布置
    2.4 實驗相關參數(shù)的定義
    2.5 誤差分析
    2.6 本章小節(jié)
第3章 典型級葉型及葉柵實驗
    3.1 引言
    3.2 柵前流場的測量和評估
    3.3 靜葉葉型氣動特性及分析
        3.3.1 靜壓系數(shù)沿葉型分布
        3.3.2 出口氣流角當?shù)刂底儧_角特性
        3.3.3 總壓損失系數(shù)當?shù)刂底儧_角特性
        3.3.4 節(jié)距平均總壓損失系數(shù)變沖角特性
    3.4 動葉葉型氣動特性及分析
        3.4.1 靜壓系數(shù)沿葉型分布
        3.4.2 出口氣流角當?shù)刂底儧_角特性
        3.4.3 總壓損失系數(shù)當?shù)刂底儧_角特性
        3.4.4 節(jié)距平均總壓損失系數(shù)變沖角特性
    3.5 靜葉葉柵氣動特性及分析
        3.5.1 型面靜壓系數(shù)分布
        3.5.2 出口截面總壓損失系數(shù)分布
        3.5.3 出口截面靜壓系數(shù)分布
        3.5.4 出口截面馬赫數(shù)分布
    3.6 本章小節(jié)
第4章 靜葉葉柵變沖角數(shù)值研究
    4.1 引言
    4.2 控制方程與湍流模型
        4.2.1 控制方程
        4.2.2 湍流模型
    4.3 網(wǎng)格無關性及網(wǎng)格劃分
        4.3.1 網(wǎng)格無關性驗證
        4.3.2 計算模型與網(wǎng)格劃分
    4.4 數(shù)值方法驗證
    4.5 計算結(jié)果及分析
        4.5.1 靜壓系數(shù)分布
        4.5.2 出口截面總壓損失系數(shù)分布
        4.5.3 壁面靜壓系數(shù)分布
        4.5.4 壁面極限流線
    4.6 本章小節(jié)
第5章 基于雷諾效應的靜葉葉型損失預測模型研究
    5.1 引言
    5.2 變雷諾數(shù)特性數(shù)值研究
        5.2.1 計算模型與邊界條件
        5.2.2 計算結(jié)果及與文獻對比
    5.3 基于等熵馬赫數(shù)及熵產(chǎn)的葉型損失預測模型
    5.4 葉型損失預測模型檢驗
    5.5 葉型損失預測模型修正
    5.6 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]高壓渦輪前緣幾何形狀對性能影響分析[J]. 白濤,高山.  兵器裝備工程學報. 2018(09)
[3]尾緣形狀對低壓渦輪葉柵氣動性能的影響[J]. 李超,顏培剛,錢瀟如,韓萬金,王慶超.  哈爾濱工業(yè)大學學報. 2017(07)
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[5]中國汽輪機技術(shù)發(fā)展簡析[J]. 王福艷.  山東工業(yè)技術(shù). 2017(05)
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[8]寬廣攻角范圍內(nèi)不同加載形式渦輪氣動性能研究[J]. 白濤.  兵器裝備工程學報. 2016(07)
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[10]超超臨界二次再熱汽輪機發(fā)展綜述[J]. 王建錄,張曉東.  東方汽輪機. 2016(01)

碩士論文
[1]超超臨界機組葉片氣動性能試驗和數(shù)值研究[D]. 裴勇.哈爾濱工業(yè)大學 2017



本文編號：3662648