常規(guī)電站凝汽式汽輪機(jī)低壓缸的末幾級(jí)和水冷堆核電汽輪機(jī)的全部級(jí)都在濕蒸汽區(qū)工作。隨著蒸汽濕度的增加,濕蒸汽給汽輪機(jī)帶來兩方面的問題:一是蒸汽凝結(jié)過程中將偏離平衡狀態(tài);二是濕蒸汽攜帶的二次水滴會(huì)對(duì)汽輪機(jī)動(dòng)葉產(chǎn)生侵蝕與沖擊,威脅汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。因此,研究自發(fā)凝結(jié)濕蒸汽兩相流動(dòng)的傳熱傳質(zhì)機(jī)理,開展汽輪機(jī)通流部分優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)提高汽輪機(jī)低壓缸效率有著非常重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。鑒于理論和實(shí)驗(yàn)研究存在困難,數(shù)值模擬成為探索濕蒸汽凝結(jié)流動(dòng)問題的有效手段。盡管前人對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行了研究并取得了一些有價(jià)值的成果,但仍有許多問題有待進(jìn)一步探索。當(dāng)前的凝結(jié)理論和數(shù)值模型還存在缺陷,凝結(jié)流動(dòng)模型在三維復(fù)雜流動(dòng)下的有效程度有待考證。此外,人們對(duì)汽輪機(jī)內(nèi)各種復(fù)雜原因產(chǎn)生的濕汽損失機(jī)理仍不清楚,已取得的濕汽損失相關(guān)研究成果還很難直接指導(dǎo)汽輪機(jī)通流部分設(shè)計(jì)。本文在認(rèn)真研讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,從熱力學(xué)理論出發(fā),對(duì)成核模型和水滴生長(zhǎng)模型進(jìn)行研究,結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出修正方法。從體積平均的角度建立均質(zhì)、非均質(zhì)凝結(jié)的雙流體模型,分析凝結(jié)流動(dòng)中的各種復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象及其對(duì)濕汽損失的影響,提出濕汽損失定量計(jì)算方法及濕蒸汽凝... 

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及其意義
    1.2 濕蒸汽兩相凝結(jié)流動(dòng)特點(diǎn)及其主要影響
        1.2.1 濕蒸汽兩相凝結(jié)流動(dòng)特點(diǎn)
        1.2.2 濕蒸汽對(duì)汽輪機(jī)效率的影響
        1.2.3 濕蒸汽對(duì)汽輪機(jī)安全的影響
    1.3 濕蒸汽兩相凝結(jié)流動(dòng)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 凝結(jié)成核及水滴生長(zhǎng)理論
        1.3.2 濕蒸汽兩相凝結(jié)流動(dòng)數(shù)值研究現(xiàn)狀
        1.3.3 濕汽損失評(píng)估及控制研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容和主要工作
第2章 基于雙流體的濕蒸汽凝結(jié)流動(dòng)數(shù)值模型
    2.1 引言
    2.2 均質(zhì)成核及水滴生長(zhǎng)模型
        2.2.1 均質(zhì)成核模型
        2.2.2 水滴生長(zhǎng)模型
        2.2.3 水滴表面張力修正
        2.2.4 氣體狀態(tài)方程
        2.2.5 水滴阻力
    2.3 濕蒸汽兩相流控制方程組推導(dǎo)
        2.3.1 汽相時(shí)均湍流方程組
        2.3.2 液相時(shí)均湍流方程組
    2.4 非均質(zhì)凝結(jié)流動(dòng)數(shù)值模型
        2.4.1 冠狀成核模型
        2.4.2 聯(lián)合控制方程
    2.5 兩相流動(dòng)湍流模型
    2.6 雙流體模型的數(shù)值方法
    2.7 本章小結(jié)
第3章 濕蒸汽非平衡兩相凝結(jié)流動(dòng)特性分析
    3.1 引言
    3.2 White二維葉柵內(nèi)濕蒸汽凝結(jié)流動(dòng)研究
        3.2.1 物理模型
        3.2.2 模型驗(yàn)證
        3.2.3 凝結(jié)參數(shù)分布規(guī)律
    3.3 Bakhtar葉柵內(nèi)濕蒸汽凝結(jié)流動(dòng)研究
        3.3.1 物理模型及實(shí)驗(yàn)工況
        3.3.2 模型驗(yàn)證
        3.3.3 凝結(jié)參數(shù)分布規(guī)律
    3.4 非均質(zhì)凝結(jié)流動(dòng)數(shù)值研究
        3.4.1 模型驗(yàn)證
        3.4.2 外部微粒對(duì)凝結(jié)參數(shù)的影響
    3.5 三維葉柵內(nèi)均質(zhì)凝結(jié)流動(dòng)數(shù)值研究
        3.5.1 物理模型
        3.5.2 三維葉柵內(nèi)凝結(jié)流動(dòng)特性
        3.5.3 進(jìn)口參數(shù)對(duì)凝結(jié)流動(dòng)規(guī)律的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 汽輪機(jī)內(nèi)濕汽損失定量評(píng)估方法
    4.1 引言
    4.2 濕汽損失經(jīng)驗(yàn)評(píng)估方法
    4.3 濕汽損失理論評(píng)估方法
        4.3.1 級(jí)功損失系數(shù)
        4.3.2 濕汽損失組成
    4.4 濕汽損失計(jì)算
    4.5 本章小結(jié)
第5章 葉柵內(nèi)濕蒸汽凝結(jié)流動(dòng)控制方法研究
    5.1 引言
    5.2 非軸對(duì)稱端壁數(shù)值模型的建立
        5.2.1 非軸對(duì)稱端壁造型方法
        5.2.2 數(shù)值模型的建立
    5.3 非軸對(duì)稱端壁對(duì)濕蒸汽凝結(jié)特性的影響
        5.3.1 不同高度對(duì)凝結(jié)流動(dòng)的影響
        5.3.2 不同位置對(duì)凝結(jié)流動(dòng)的影響
        5.3.3 來流沖角對(duì)凝結(jié)流動(dòng)的影響
    5.4 葉片表面體積加熱對(duì)凝結(jié)特性的影響
        5.4.1 靜葉柵表面加熱的影響
        5.4.2 動(dòng)葉柵表面加熱的影響
        5.4.3 動(dòng)靜葉柵表面耦合加熱的影響
    5.5 葉片表面粗糙度對(duì)凝結(jié)特性的影響
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]非軸對(duì)稱端壁渦輪葉柵內(nèi)濕蒸汽流動(dòng)特性研究[D]. 李昂.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]汽輪機(jī)內(nèi)濕蒸汽兩相非平衡凝結(jié)流動(dòng)的數(shù)值研究[D]. 陳柏旺.華北電力大學(xué) 2012
[3]基于雙流體模型的濕蒸汽兩相流動(dòng)數(shù)值模擬[D]. 于新峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[4]超超臨界汽輪機(jī)高溫葉片強(qiáng)度分析[D]. 張紅梅.上海交通大學(xué) 2011
[5]汽輪機(jī)除濕級(jí)內(nèi)兩相流動(dòng)數(shù)值研究[D]. 孫蘭昕.哈爾濱工程大學(xué) 2006
[6]汽輪機(jī)內(nèi)除濕級(jí)除濕特性研究[D]. 張銀勇.哈爾濱工程大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3695299