汽輪機(jī)在鼓風(fēng)運(yùn)行狀態(tài)下,葉片與介質(zhì)高速摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱量,引起汽缸溫度急劇上升,嚴(yán)重影響汽缸強(qiáng)度、安全性和可靠性。以某型汽輪機(jī)為研究對(duì)象,通過(guò)三維流場(chǎng)仿真計(jì)算,分析了介質(zhì)與葉片之間的摩擦引起的鼓風(fēng)熱流,并將該熱流作為溫度場(chǎng)研究的邊界條件獲得了汽缸內(nèi)部的溫度分布。結(jié)果表明:鼓風(fēng)熱流對(duì)汽缸溫度分布的影響較為顯著,鼓風(fēng)熱流越大,汽缸的溫度越高,可能造成設(shè)備因過(guò)熱而產(chǎn)生故障。因此在設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)鼓風(fēng)熱流進(jìn)行更細(xì)致的計(jì)算,為汽缸可靠性、安全性設(shè)計(jì)提供支撐。 

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

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【部分圖文】：

內(nèi)缸內(nèi)表面熱流密度分布

圖6 內(nèi)缸內(nèi)表面熱流密度分布表3 不同邊界條件參數(shù)值下內(nèi)缸內(nèi)表面平均熱流密度對(duì)比 旋轉(zhuǎn)速度,r/m 流域初始溫度,℃ 流體性質(zhì) 放熱系數(shù),W/(m2·K) 邊界溫度,℃ 加入漏汽量 平均熱流密度,W/m2 1413 108 Air25 41.84 50 是 7858.4 1413 108 Air25 41.84 50 否 4672.3 1413 108 Air25 41.84 100 是 5992.9 1413 50 Air25 41.84 50 是 7858.9 1413 108 Air25 100 50 是 16 687.9 1413 108 Air Ideal 41.84 50 是 8081.7 3000 108 Air25 41.84 50 是 15 199.2

在未給定鼓風(fēng)熱流的情況下,汽缸溫度最高處發(fā)生在最靠近進(jìn)汽口處,且在多種因素的綜合影響下最高達(dá)到了255℃,這說(shuō)明在沒(méi)有鼓風(fēng)熱流作為輸入的情況下,通過(guò)有限元仿真獲得的汽缸溫度僅僅受到進(jìn)汽口介質(zhì)溫度的影響,沒(méi)有對(duì)汽缸內(nèi)部復(fù)雜的物理過(guò)程進(jìn)行考慮。汽缸穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分布如圖8所示。保持其它邊界條件的設(shè)置不變,將計(jì)算所得熱流作為內(nèi)缸內(nèi)表面熱流邊界條件給定,重新計(jì)算汽輪機(jī)缸體的溫度場(chǎng)�？梢钥闯�,考慮鼓風(fēng)熱流時(shí)汽缸整體的溫度數(shù)值較未考慮時(shí)高出很多,最顯著體現(xiàn)在發(fā)生鼓風(fēng)現(xiàn)象的內(nèi)缸體處,溫度高達(dá)800℃。從鼓風(fēng)處溫度隨時(shí)間變化曲線來(lái)看,開(kāi)始階段溫度上升最快,隨后逐漸趨于平緩。汽缸穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分布及鼓風(fēng)處溫度隨時(shí)間變化曲線如圖9、圖10所示。

【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(hào)：3562718