隨著我國電力需求的不斷增長,汽輪機正朝著高參數(shù)、大容量方向發(fā)展。在發(fā)展高參數(shù)大容量機組的過程中,由于蒸汽初溫和初壓的提高,更易造成鍋爐及蒸汽管道內(nèi)的氧化物脫落,產(chǎn)生的氧化鐵粒子隨同高溫高壓蒸汽而進入汽輪機,對汽輪機通流部分造成嚴(yán)重的沖蝕破壞,導(dǎo)致機組由于蒸汽初參數(shù)的改善所帶來的高效率優(yōu)勢大大降低。因此,開展汽輪機內(nèi)固體顆粒沖蝕問題的研究至關(guān)重要。本文以某600MW汽輪機為研究對象,基于歐拉-拉格朗日法和Finnie沖蝕模型,采用計算流體動力學(xué)ANSYS-CFX軟件分別對調(diào)節(jié)級整周葉柵及調(diào)節(jié)閥內(nèi)固體顆粒沖蝕問題進行三維數(shù)值模擬研究,主要工作如下:首先,建立調(diào)節(jié)級整周模型,對四個調(diào)閥控制的高壓噴嘴室和調(diào)節(jié)級葉柵內(nèi)的氣固流動進行全面的數(shù)值模擬。詳細研究兩種調(diào)節(jié)方式對調(diào)節(jié)級葉片固體顆粒沖蝕特性的影響。并結(jié)合粗糙度引起的調(diào)節(jié)級效率變化來分析固體顆粒沖蝕對汽輪機經(jīng)濟性的影響。結(jié)果表明:不同圓周方向噴嘴的沖蝕率密度存在著很大的不同,沖蝕最嚴(yán)重噴嘴的沖蝕率密度約為沖蝕最輕噴嘴的4×103倍。順序閥調(diào)節(jié)下噴嘴的最大沖蝕率密度高于單閥調(diào)節(jié),其中粒子撞擊角度對沖蝕率密度的影響較小,而粒子撞擊速度起決定性作用...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 實驗研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)值研究現(xiàn)狀
    1.3 影響沖蝕磨損的主要因素
        1.3.1 粒子性能
        1.3.2 靶材料性質(zhì)
    1.4 存在的主要問題
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 數(shù)值計算與理論基礎(chǔ)
    2.1 軟件介紹
    2.2 網(wǎng)格生成技術(shù)
    2.3 氣固兩相流分類
    2.4 汽相流場的數(shù)值計算方法
        2.4.1 控制方程
        2.4.2 湍流模型
        2.4.3 離散方法
        2.4.4 動靜交界面
    2.5 固體顆粒沖蝕計算方法
        2.5.1 固體顆粒的受力分析
        2.5.2 固體顆粒的沖蝕計算方法
    2.6 邊界條件
    2.7 本章小結(jié)
第3章 汽輪機調(diào)節(jié)方式對調(diào)節(jié)級固體顆粒沖蝕及效率的影響
    3.1 調(diào)節(jié)級整周幾何模型
    3.2 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格無關(guān)性驗證
    3.3 固體顆粒選取以及邊界條件設(shè)定
    3.4 不同調(diào)節(jié)方式對調(diào)節(jié)級流動特性的影響
        3.4.1 不同調(diào)節(jié)方式下高壓噴嘴室及調(diào)節(jié)級葉柵內(nèi)蒸汽流線
        3.4.2 不同調(diào)節(jié)方式下調(diào)節(jié)級葉柵中徑面蒸汽壓力分布
    3.5 不同調(diào)節(jié)方式對調(diào)節(jié)級葉片沖蝕特性的影響
        3.5.1 不同調(diào)節(jié)方式下噴嘴最大沖蝕率密度
        3.5.2 不同調(diào)節(jié)方式下高壓噴嘴室及調(diào)節(jié)級葉柵內(nèi)固體顆粒運動軌跡
        3.5.3 不同調(diào)節(jié)方式下噴嘴組A中噴嘴的沖蝕率密度分布
        3.5.4 不同調(diào)節(jié)方式下噴嘴A1的固體顆粒沖蝕參數(shù)
    3.6 固體顆粒沖蝕引起的粗糙度變化對調(diào)節(jié)級效率的影響
        3.6.1 粗糙度設(shè)置
        3.6.2 不同調(diào)節(jié)方式下調(diào)節(jié)級效率變化
    3.7 本章小結(jié)
第4章 汽輪機調(diào)節(jié)閥開度對固體顆粒沖蝕的影響
    4.1 調(diào)節(jié)閥幾何模型
    4.2 網(wǎng)格劃分及無關(guān)性驗證
    4.3 固體顆粒選取以及邊界條件設(shè)定
    4.4 調(diào)節(jié)閥開度對氣固流動特性的影響
        4.4.1 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥內(nèi)三維蒸汽流線
        4.4.2 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥中分面上壓力分布
        4.4.3 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥固體顆粒運動軌跡
    4.5 閥門開度對沖蝕特性的影響
        4.5.1 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥表面沖蝕率密度分布
        4.5.2 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥的最大沖蝕率密度
        4.5.3 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥的固體顆粒沖蝕參數(shù)
        4.5.4 不同粒徑下粒子相對撞擊數(shù)
    4.6 結(jié)果有效性驗證
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3846343