大功率空冷汽輪機低壓缸進(jìn)汽口和排汽缸的結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、汽輪機組性能的優(yōu)劣主要由其經(jīng)濟(jì)性和安全性決定，汽輪機組的經(jīng)濟(jì)性可以由其各種損失總和的大小表征。空冷汽輪機由于受其運行參數(shù)以及運行方式影響，低壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)往往設(shè)計的比相同等級的濕冷機組小很多，同時空冷汽輪機葉片受強度限制的原因，往往設(shè)計的比濕冷機組葉片寬，這些因素綜合在一起造成了低壓缸進(jìn)汽口和排汽缸的空間相對狹小，給蒸汽的流動造成不利的因數(shù)，造成損失的增加。
　　 汽輪機低壓缸進(jìn)汽口和排汽缸的流道氣動性能的優(yōu)劣，早期工程上往往采用

2、吹風(fēng)試驗來獲得。首先對研究對象等比例建模，然后用壓縮空氣對其進(jìn)行吹風(fēng)，測量試驗件進(jìn)口和出口的參數(shù)，從而求出其壓力損失系數(shù)，以此評估設(shè)計方案的氣動性能。這種方法具有可靠、直觀的特點。
　　 但是試驗只能測得試驗件進(jìn)、出口的性能參數(shù)，對流道內(nèi)部的氣體流動過程通常很難測定，對流道的氣動性能也只能從試驗數(shù)據(jù)中宏觀的反應(yīng)。
　　 而流道內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化往往需要憑借設(shè)計者的經(jīng)驗，需要進(jìn)行不斷的嘗試，才能達(dá)到一個較好的效果，造成設(shè)計周期長

3、，成本高。
　　 近年來，從工程實用角度出發(fā)，借助先進(jìn)的CFD技術(shù)對汽輪機低壓缸進(jìn)汽口和排汽缸流道內(nèi)蒸汽流動的細(xì)節(jié)進(jìn)行數(shù)值模擬，獲得整個流場域內(nèi)的壓力、溫度、速度等分布云圖，據(jù)此分析其損失機理，并進(jìn)行有針對性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。此理論計算具有成本低、設(shè)計周期短、效率高等優(yōu)點，具有現(xiàn)實意義。它可以和傳統(tǒng)的吹風(fēng)試驗互相補充，為吹風(fēng)試驗的優(yōu)化提供理論依據(jù)，同時也減小了吹風(fēng)試驗的工作量。
　　 本文應(yīng)用吹風(fēng)試驗和數(shù)值計算的方法，對國