彎葉片和汽封結(jié)構(gòu)對汽輪機低壓缸內(nèi)部流動影響的數(shù)值研究.pdf

1、火力發(fā)電在我國的電力能源結(jié)構(gòu)中占重要地位,提高電廠汽輪機的熱效率是一個具有現(xiàn)實意義的重要課題。提高汽輪機效率的一條途徑是從通流出發(fā),增強流道的通流能力,減少蒸汽在流通過程中的能量損失。在工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),采用彎扭葉片和新型高效的汽封能夠有效的改善汽輪機的通流能力。目前,世界上幾乎所有主要的汽輪機生產(chǎn)廠家,都已成功地將彎扭葉片和汽封應(yīng)用于實際機組中,并已投入運行,產(chǎn)生了重大的經(jīng)濟(jì)效益。為此對實際汽輪機內(nèi)部流動的研究以及彎葉片和汽封結(jié)構(gòu)對流動

2、的影響分析具有一定的學(xué)術(shù)價值和工程意義。
　　本論文采用數(shù)值計算的方法來研究某型號亞臨界汽輪機低壓缸,對采用彎葉片以及汽封結(jié)構(gòu)的低壓缸內(nèi)部流場的特征和性能進(jìn)行了詳細(xì)的研究,主要研究內(nèi)容如下:
　　分析某型號亞臨界汽輪機低壓缸的實際圖紙,提取幾何數(shù)據(jù),建立幾何模型,并生成數(shù)值計算所需的網(wǎng)格,采用可凝結(jié)真實水蒸汽為工質(zhì)進(jìn)行數(shù)值研究。在數(shù)值結(jié)果的基礎(chǔ)上,對前四級葉片進(jìn)行周向彎曲設(shè)計,分別對靜葉和動葉的性能特性和三維流動結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析

3、,發(fā)現(xiàn)葉片周向彎曲之后,可以改變?nèi)~片流道內(nèi)的徑向壓力梯度,從而降低葉片端部的損失,但對于葉片的整體性能影響不大。彎葉片還能提高級的根部反動度,從而改善葉片根部區(qū)域的流動情況。
　　在數(shù)值結(jié)果的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了此型號汽輪機低壓缸靜葉隔板汽封和動葉圍帶汽封的內(nèi)部流場。研究發(fā)現(xiàn),汽封的泄漏流動對下游葉片具有明顯的影響,在相對應(yīng)的葉片進(jìn)口處出現(xiàn)明顯的低壓和流動分離區(qū),提高性能需要更為有效的汽封結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上結(jié)合內(nèi)部流場,建立汽封泄漏損