多级空气透平试验台的设计与开发.pdf

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1、圣言浇扮拔．I7DONGFANGTURBINEl孙奇孔祥林江生科(东方汽轮机有限公司，四川德阳，618000)摘要：透平通流技术的研发通常采用数值和试验分析相结合的方法，空气透平试验更加接近叶栅实际的工作条件，使我们可以获得透平机械叶栅通道内气体流动的更真实的物理现象，为设计开发提供可靠的试验数据。文章对东方汽轮机有限公司的空气透平试验台系统组成、参数选择、本体结构特点、关键参数的测量进行了阐述，对试验台设计中的关键技术问题进行了分析说明。关键词：系统；试验台本体：关键技术：参数测量TheDesignandDevelopmentforMulti-—stag

2、eAirTestTurbineSunQi，KongXianglin，JiangShengke(Dong~ngTurbineCo，Ltd．DeyangSichuan618000)Abstract：R&Dofmodemturbineflowtechnologyusuallyusesnumericalcalculationandtestanalysismethods．Airturbinetestingisclosertotherealworkingconditionsofbladecascade，SOthatwecanobtainrealphysicalphen

3、omenonwhichgasflowintheturbomachinerybladecascade，thenprovidereliabletestdataforthedesignanddevelopment．Thisarticleintroducescomposition，parameterselection，facilitybodystructurecharacteristicsandkeyparametersmeasurementofthenewairtestturbinesystemofDTC，andanalysedkeytechnicalmatte

4、rsinthetestturbinedesigning．Keywords：system，testturbinebody,keytechnology,parametermeasurement诺平均Navier—Stokes方程组，引入了湍流模型。o引盲≯il

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6、誉j叶栅计算中常用的代数湍流Baldwin—Lomax湍流模型、湍流输运模型有Jones—Launder的K一￡模型、为提高透平通流效率，国内外诸多学者和制Wi1cox的K一∞模型及K一(I)，模型，Coakley的q-co模型造商对叶片的设计方法和流动结构进行了研究，等。由于采用了湍流模型，

7、数值求解结果的绝对叶片的优化设计必须基于对汽轮机通流内部复杂值通常与实际值有一定的偏差，需进行试验验流场细节的充分了解与分析。现代透平通流技术证，常用的试验手段有平面叶栅特性试验、环形的研发通常采用数值和试验分析相结合的方法。叶栅试验、空气或蒸汽模拟透平级(单级或多数值分析是随着计算流体动力学和计算机软硬件级)试验，乃至进行实物机组试验。的发展，为叶轮机械研究者提供了一个十分有用空气透平试验更加接近叶栅实际的工作条的研究手段，并已广泛应用于工程设计。但数值件，使我们可以获得透平机械叶栅通道内气体流分析由于计算条件的限制，采用大规模的直接数动的更为真实的物理

8、现象，为设计开发提供可靠值求解的方法目前尚无法展开，通常采用求解雷的试验数据。通过级试验，可得出试验级的效率作者简介：孙奇(1969一)，男，教授级高级工程师，毕业于西安交通大学，艮期从事汽轮机的设计和开发，已有多篇学术论文在多种杂志上发表。8J索言汔粉揍lDONGFANGTURBINE与速比变化关系曲线、根顶部反动度与速比的变气透平试验台通常有两种方式，一种为吸化关系曲线和级反动度、进出口汽流角、出口速入式，即在试验台排气端抽真空，这种结构的主度、能量损失系数、级相对内效率等沿叶高分要优点是进口流场容易组织均匀，噪声值也会下布。还可以对叶栅通道内的流场进

9、行详细测量，降，但对于多级透平而言，它的主要缺点是经过分析在级环境下不同叶型及不同三维设计对二次多级膨胀做功后温度会降至零下，以三级为例会流的影响，对叶型表面压力分布和通道内流动的降至一20。C～～30~C左右，此时空气中的水蒸汽已影响，进而研究如何降低叶栅通道内的流动损开始结冰，必须对空气进行干燥，这样系统较复失。空气透平试验从单级到多级，是目前研究叶杂，投资也会增加。另一种为灌入式，即在试验栅三维流场有效的手段。GECA1sthom公司用空气台进气端引入高压气源，这种结构的主要优点是透平试验台进行了隔板汽封漏汽及优化平衡孔漏系统相对简单，但进口流场组织

10、要困难一些，噪汽的研究，日立公司在空气透平试验台上对其声值也要大一