采用數(shù)值計(jì)算的方法,對某高轉(zhuǎn)速汽輪機(jī)末級通流進(jìn)行了流場分析,得到以下結(jié)論:葉頂區(qū)域產(chǎn)生了二次流及集中渦系,尤其是12級靜葉葉頂區(qū)域產(chǎn)生了明顯的通道渦、壁角渦;葉根、葉頂區(qū)域產(chǎn)生了明顯的激波;不同攻角特征造成葉片壁面出現(xiàn)貫穿葉根、葉頂?shù)牧鲃臃蛛x,尤其是壓力面流動分離使葉片入口產(chǎn)生負(fù)壓區(qū)。通過上述分析,得到如下優(yōu)化方法:確定11級靜葉的最優(yōu)安裝角為50.5651°;增加11級葉片中徑、增加11級與12級級間的軸向距離相結(jié)合的方法,以減小渦系強(qiáng)度。 

【文章來源】：汽輪機(jī)技術(shù). 2020,62(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

網(wǎng)格模型

熱力設(shè)計(jì)平臺是基于一維熱力設(shè)計(jì)并結(jié)合投運(yùn)機(jī)組經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)而開發(fā)的平臺,計(jì)算結(jié)果考慮了各類損失,計(jì)算數(shù)據(jù)經(jīng)過了上千臺投運(yùn)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的驗(yàn)證,因此該設(shè)計(jì)平臺是可靠的,采用該平臺計(jì)算的熱力數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的。數(shù)值計(jì)算是基于三維流場計(jì)算的,計(jì)算結(jié)果并未考慮漏汽等損失。由表1可知,數(shù)值計(jì)算結(jié)果與熱力設(shè)計(jì)平臺的計(jì)算結(jié)果比較接近,兩者間的偏差主要在于數(shù)值分析中并未完全考慮各類損失、回?zé)岢槠葻崃康膿p耗,所以,通過表1對比分析可知,此數(shù)值計(jì)算方法是可靠的,數(shù)值計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。表1 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與熱力設(shè)計(jì)結(jié)果對比 級數(shù) 計(jì)算方式 級后壓力,MPa 級后焓,kJ/kg 焓降,kJ/kg 級后溫度,℃ 級流量,t/h 級內(nèi)功率,kW 10 熱力設(shè)計(jì)平臺計(jì)算結(jié)果 0.0569 2487.9 - 84.7 60.50 1366.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果 0.0638 2471.29 - 87.51 57.66 1170.04 11 熱力設(shè)計(jì)平臺計(jì)算結(jié)果 0.0239 2394.6 93.3 64 55.79 1567.1 數(shù)值計(jì)算結(jié)果 0.0263 2353.62 117.67 66.04 57.66 1819.75 12 熱力設(shè)計(jì)平臺計(jì)算結(jié)果 0.0071 2300.8 93.8 39.3 55.79 1632.4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果 0.0070 2201.57 152.05 39.01 57.66 2025.24

從圖3(a)可知,葉柵通道內(nèi)的氣流流動整體比較規(guī)則,沒有出現(xiàn)大面積的渦、流動分離,僅在葉頂區(qū)域有局部的渦、二次流,其中12級靜葉葉頂區(qū)域產(chǎn)生了明顯的渦(如圖3(b)所示)。圖4所示為渦輪不同軸向位置處的渦量云圖,用于進(jìn)一步分析11～12級的渦系分布情況。圖中每片靜葉沿軸向取3個(gè)截面,分別位于葉片的前段、中段、后段;每片動葉沿軸向取2個(gè)截面,分別位于葉片的前段、后段。從圖4可明顯看出,主要渦系集中在12級靜葉葉頂區(qū)域,詳細(xì)渦系分布情況如下:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3305169