核動力汽輪機除濕級1D/3D耦合計算研究
發(fā)布時間:2021-07-13 21:50
核電汽輪機作為核電站常規(guī)島的關(guān)鍵設(shè)備之一,承擔著重要角色,直接關(guān)系到核電站的安全及效率。在汽輪機的研究中,對處在瞬態(tài)變化過程中的關(guān)鍵部位,分析其內(nèi)部流動特性是十分重要的。但如果對汽輪機進行全三維計算會消耗大量的計算資源,只對關(guān)鍵部位進行三維計算又缺少瞬態(tài)流動過程中精確的邊界條件,而采用純一維計算又無法對關(guān)鍵部位的內(nèi)部流動特性進行分析。因此,有必要將關(guān)鍵部位的三維流場計算與其所在系統(tǒng)的一維模型計算相耦合,進而分析關(guān)鍵部位的瞬態(tài)特性。本文以某型16級汽輪機為研究對象,并選取第12級為除濕級,利用離散粒子模型對除濕級進行三維流場計算,根據(jù)所選除濕溝槽對不同粒徑液滴的捕捉情況,確定除濕槽的開設(shè)位置,并以此三維模型為對象進行耦合仿真計算研究。在確定三維計算模型后,利用C#編程語言開發(fā)一維和三維耦合計算平臺,該平臺功能包括:對一維系統(tǒng)軟件Flowmaster及三維流體力學計算軟件CFX的自動化操作、一維系統(tǒng)模型與三維計算模型邊界數(shù)據(jù)傳遞的控制。使用所開發(fā)的耦合計算平臺,完成對汽輪機的滿功率穩(wěn)態(tài)計算。并將計算結(jié)果與設(shè)計值進行對比,驗證耦合程序的正確性。為提高穩(wěn)態(tài)耦合計算過程的穩(wěn)定性及高效性,對可能影...
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
汽輪機IDl3D藕合計算模型
哈爾濱工程大學碩士學位論文??示意圖如圖2.1所示。汽輪機的運行條件如下,丨00%滿功率工況運行參數(shù):主汽門前蒸汽壓力13?MPa;??汽溫度470°C;排汽壓力0.02?MPa;?1?4段抽汽的下游壓力分別為1.65?MPa、Pa、0.12?MPa、0.04?MPa。汽輪機在降功率的過程中,主汽門前蒸汽壓力及溫變,四段抽汽及排汽壓力也保持設(shè)定值。??Hvc?steam?? ̄ ̄ ̄CW5.62? ̄1??
用單通道進行計算模擬,但為了得到葉片整周的氣動狀況,需要對動靜葉柵通道使用周??期性邊界條件,本文簡化的規(guī)定周期邊界之上的所有氣動參數(shù)是相等的。具體邊界條件??設(shè)置如圖2.4所示。??靜葉柵通道?動葉機通道?? ̄Periodicl?Periodicl?—???II量泫輋一??/??蒸汽溫度?(???'?(??壓力??熟干度_??^?Periodicl?“??1?“??R6?OUTLET??INLET?il?通道交界面??——??圖2.4邊界條件設(shè)置示意圖??本文采用CFX求解器對三維CFD模型進行求解計算,在CFX旋轉(zhuǎn)機械模塊中,??當一個交界面兩側(cè)的計算域使用不同的參考坐標系時(旋轉(zhuǎn)/靜止),坐標變化模型必須??使用以下三種模型之一[381。??(1)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于一維-三維聯(lián)合仿真的冷卻系統(tǒng)匹配研究[J]. 王磊,晏強,文雪峰. 汽車實用技術(shù). 2015(04)
[2]基于一維/三維耦合仿真的工程機械冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J]. 彭瑋,田杰安,雷舒蓉,閆偉,郭峰,王應(yīng)梁. 內(nèi)燃機與動力裝置. 2014(02)
[3]汽輪機通流部分熱-流-固耦合數(shù)值模擬計算[J]. 孫玉昕,劉繼男,王坤,黃樹紅,高偉. 武漢紡織大學學報. 2013(03)
[4]中國實驗快堆汽輪機組熱力校核計算[J]. 張乾,路云,張東輝,吳強. 核科學與工程. 2013(01)
[5]整車熱管理的一維與三維耦合仿真[J]. 張寶亮,范秦寅,胡廣洪,倪冬香,張苗,蘇舒,周校平. 汽車工程. 2011(06)
[6]中國實驗快堆汽輪機的首次沖轉(zhuǎn)[J]. 張亞勃,張東輝. 核科學與工程. 2010(01)
[7]300MW汽輪機低壓缸末二級三維流場數(shù)值模擬[J]. 強彥. 甘肅科學學報. 2009(04)
[8]基于一維/三維模型耦合仿真的汽車進氣諧振器設(shè)計[J]. 譚建偉,葛蘊珊,畢曄,韓秀坤,高力平. 汽車工程. 2007(10)
[9]可壓縮流體流經(jīng)蝶閥的流量系數(shù)的計算[J]. 郭惠霞,杜鵑. 通用機械. 2006(04)
[10]CFD技術(shù)在汽輪機設(shè)計研究中的應(yīng)用實踐及展望[J]. 杜占波. 熱力透平. 2005(02)
碩士論文
[1]基于一維、三維耦合的血球儀流體網(wǎng)絡(luò)仿真平臺設(shè)計與應(yīng)用[D]. 李照霞.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]柴油機冷卻系統(tǒng)一維與三維聯(lián)合仿真[D]. 崔艷偉.大連理工大學 2013
[3]離心泵系統(tǒng)特性的一維與三維瞬態(tài)耦合數(shù)值模擬研究[D]. 劉巧玲.浙江大學 2013
[4]具有除濕槽的透平級濕蒸汽兩相流數(shù)值模擬研究[D]. 張威.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[5]高比轉(zhuǎn)速軸流泵水力優(yōu)化設(shè)計[D]. 孟慶峰.揚州大學 2012
[6]高水頭水電站爆破膜系統(tǒng)水擊分析[D]. 周升成.蘭州理工大學 2011
[7]蒸汽輪機末級葉片溝槽除濕方法的數(shù)值模擬[D]. 丁化文.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[8]核電廠重要的核輔助系統(tǒng)建模研究及應(yīng)用[D]. 周雅寧.上海交通大學 2010
[9]汽輪機內(nèi)部流場數(shù)值模擬及葉片改進設(shè)計[D]. 崔海濤.大連理工大學 2006
[10]汽輪機除濕級內(nèi)兩相流動數(shù)值研究[D]. 孫蘭昕.哈爾濱工程大學 2006
本文編號:3282863
【文章來源】:哈爾濱工程大學黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
汽輪機IDl3D藕合計算模型
哈爾濱工程大學碩士學位論文??示意圖如圖2.1所示。汽輪機的運行條件如下,丨00%滿功率工況運行參數(shù):主汽門前蒸汽壓力13?MPa;??汽溫度470°C;排汽壓力0.02?MPa;?1?4段抽汽的下游壓力分別為1.65?MPa、Pa、0.12?MPa、0.04?MPa。汽輪機在降功率的過程中,主汽門前蒸汽壓力及溫變,四段抽汽及排汽壓力也保持設(shè)定值。??Hvc?steam?? ̄ ̄ ̄CW5.62? ̄1??
用單通道進行計算模擬,但為了得到葉片整周的氣動狀況,需要對動靜葉柵通道使用周??期性邊界條件,本文簡化的規(guī)定周期邊界之上的所有氣動參數(shù)是相等的。具體邊界條件??設(shè)置如圖2.4所示。??靜葉柵通道?動葉機通道?? ̄Periodicl?Periodicl?—???II量泫輋一??/??蒸汽溫度?(???'?(??壓力??熟干度_??^?Periodicl?“??1?“??R6?OUTLET??INLET?il?通道交界面??——??圖2.4邊界條件設(shè)置示意圖??本文采用CFX求解器對三維CFD模型進行求解計算,在CFX旋轉(zhuǎn)機械模塊中,??當一個交界面兩側(cè)的計算域使用不同的參考坐標系時(旋轉(zhuǎn)/靜止),坐標變化模型必須??使用以下三種模型之一[381。??(1)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于一維-三維聯(lián)合仿真的冷卻系統(tǒng)匹配研究[J]. 王磊,晏強,文雪峰. 汽車實用技術(shù). 2015(04)
[2]基于一維/三維耦合仿真的工程機械冷卻系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J]. 彭瑋,田杰安,雷舒蓉,閆偉,郭峰,王應(yīng)梁. 內(nèi)燃機與動力裝置. 2014(02)
[3]汽輪機通流部分熱-流-固耦合數(shù)值模擬計算[J]. 孫玉昕,劉繼男,王坤,黃樹紅,高偉. 武漢紡織大學學報. 2013(03)
[4]中國實驗快堆汽輪機組熱力校核計算[J]. 張乾,路云,張東輝,吳強. 核科學與工程. 2013(01)
[5]整車熱管理的一維與三維耦合仿真[J]. 張寶亮,范秦寅,胡廣洪,倪冬香,張苗,蘇舒,周校平. 汽車工程. 2011(06)
[6]中國實驗快堆汽輪機的首次沖轉(zhuǎn)[J]. 張亞勃,張東輝. 核科學與工程. 2010(01)
[7]300MW汽輪機低壓缸末二級三維流場數(shù)值模擬[J]. 強彥. 甘肅科學學報. 2009(04)
[8]基于一維/三維模型耦合仿真的汽車進氣諧振器設(shè)計[J]. 譚建偉,葛蘊珊,畢曄,韓秀坤,高力平. 汽車工程. 2007(10)
[9]可壓縮流體流經(jīng)蝶閥的流量系數(shù)的計算[J]. 郭惠霞,杜鵑. 通用機械. 2006(04)
[10]CFD技術(shù)在汽輪機設(shè)計研究中的應(yīng)用實踐及展望[J]. 杜占波. 熱力透平. 2005(02)
碩士論文
[1]基于一維、三維耦合的血球儀流體網(wǎng)絡(luò)仿真平臺設(shè)計與應(yīng)用[D]. 李照霞.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]柴油機冷卻系統(tǒng)一維與三維聯(lián)合仿真[D]. 崔艷偉.大連理工大學 2013
[3]離心泵系統(tǒng)特性的一維與三維瞬態(tài)耦合數(shù)值模擬研究[D]. 劉巧玲.浙江大學 2013
[4]具有除濕槽的透平級濕蒸汽兩相流數(shù)值模擬研究[D]. 張威.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[5]高比轉(zhuǎn)速軸流泵水力優(yōu)化設(shè)計[D]. 孟慶峰.揚州大學 2012
[6]高水頭水電站爆破膜系統(tǒng)水擊分析[D]. 周升成.蘭州理工大學 2011
[7]蒸汽輪機末級葉片溝槽除濕方法的數(shù)值模擬[D]. 丁化文.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[8]核電廠重要的核輔助系統(tǒng)建模研究及應(yīng)用[D]. 周雅寧.上海交通大學 2010
[9]汽輪機內(nèi)部流場數(shù)值模擬及葉片改進設(shè)計[D]. 崔海濤.大連理工大學 2006
[10]汽輪機除濕級內(nèi)兩相流動數(shù)值研究[D]. 孫蘭昕.哈爾濱工程大學 2006
本文編號:3282863
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