本文選題：TRT渦輪　切入點(diǎn)：數(shù)值模擬　出處：《南京航空航天大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：在世界各國追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,能源的消耗日趨嚴(yán)重,為了減小能耗以及對環(huán)境的污染,可持續(xù)循環(huán)回收利用能源是一個關(guān)鍵措施。而TRT裝置是節(jié)能環(huán)保的有效設(shè)備,TRT渦輪是其轉(zhuǎn)換、回收利用能量的最主要裝置。但由于TRT裝置工作條件及工質(zhì)能量的限制,導(dǎo)致TRT渦輪可轉(zhuǎn)換、回收利用的能源有限,使其輸出功和發(fā)電量也隨之受限。因此充分利用TRT渦輪中的能量,盡量使流道中的損失最小化,對于能量的回收利用和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益十分重要。因此本文以TRT渦輪為研究對象,開展了利用葉尖間隙封嚴(yán)技術(shù)抑制渦輪葉尖間隙流動、提高渦輪效率和做功能力的研究。本文使用CFD數(shù)值模擬方法對TRT渦輪兩級轉(zhuǎn)靜子進(jìn)行葉尖間隙封嚴(yán)。詳細(xì)分析了封嚴(yán)前后的流場結(jié)構(gòu)變化、速度分布、損失來源以及泄漏流對主流和下游的影響等,同時探討了不同轉(zhuǎn)速和間隙高度對渦輪性能和封嚴(yán)效果的影響。模擬結(jié)果表明:梯形篦齒封嚴(yán)對TRT渦輪靜葉的封嚴(yán)效果較好。在小間隙不同轉(zhuǎn)速下,渦輪的效率和流量都有不同程度地提升,同時兩級靜葉的泄漏量也都有極大地減小;而在大間隙下靜葉的封嚴(yán)效果更是突出,渦輪的效率得到了較大的提升,流量和功率也有不同程度的提高,同時在大間隙低轉(zhuǎn)速下對泄漏量的控制效果也是最佳。對于動葉葉尖封嚴(yán),斜齒形篦齒封嚴(yán)效果較好,在小間隙設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下,由于原型機(jī)性能較好,使用動葉葉尖封嚴(yán)后,渦輪的性能很難有較大提升。而在小間隙低轉(zhuǎn)速下,渦輪的效率有較明顯提高,但流量和功率變化不大。與小間隙設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下的性能相比,渦輪在大間隙設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下流量和效率的提升幅度略有增大,但總體而言靜葉葉頂?shù)姆鈬?yán)效果更顯著。
[Abstract]:In the pursuit of economic development in the world, energy consumption is becoming increasingly serious, in order to reduce energy consumption and environmental pollution, Sustainable recycling of energy is a key measure, and TRT is an effective equipment for energy saving and environmental protection. TRT turbine is the most important equipment for energy conversion. However, due to the limitation of working conditions and working fluid energy of TRT plant, As a result, TRT turbines can be converted and recycled energy is limited, so their output power and power generation are also limited. Therefore, make full use of the energy in TRT turbines, minimize the loss in the flow channel, It is very important for the recovery of energy and the economic benefit of the enterprise. Therefore, in this paper, the tip clearance sealing technology is used to restrain the tip clearance flow of the turbine blade, taking the TRT turbine as the research object. In this paper, CFD numerical simulation method is used to seal the tip clearance of two stage rotor of TRT turbine. The flow field structure and velocity distribution before and after sealing are analyzed in detail. Loss sources and the effects of leakage flows on the mainstream and downstream, At the same time, the effects of different rotational speed and clearance height on turbine performance and sealing efficiency are discussed. The simulation results show that trapezoidal grate teeth seal the static blade of TRT turbine better, and at different rotational speeds with small clearance, the seal effect of trapezoidal grate tooth seal on TRT turbine stator blade is better. The efficiency and flow rate of the turbine are improved to varying degrees, and the leakage rate of the two stage stator vane is greatly reduced, and the sealing effect of the stator blade is more prominent under the large clearance, and the efficiency of the turbine is greatly improved. The flow rate and power are also improved to some extent, and the control effect of leakage is the best under the condition of large clearance and low rotational speed. For the tip sealing of moving blade, the sealing effect of oblique labyrinth teeth is better, and the seal effect is better under the design speed of small clearance. Because of the good performance of the prototype, it is difficult to improve the performance of the turbine after using the tip seal of the moving blade, and the efficiency of the turbine is improved obviously under the condition of small clearance and low speed. But the flow rate and power change little. Compared with the performance of small clearance design speed, the flow rate and efficiency increase slightly at large clearance design speed, but the sealing effect of static blade top is more obvious.
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM619;X757

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本文編號：1669384