【硕士论文】汽轮机除湿级内两相流动数值研究.pdf

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1、嘧尔滨工程大学硕七学位论文摘要蒸汽透平楚澄器范罄漆电力工、监中占统治遗位瀚动力耩藏，涤蒸汽两裙非平衡凝结流动的研究对于提高蒸汽透平效率和运行安全性具有羹要意义。本文首先对湿蒸汽两糯菲平衡凝结流动酪究涉及的各方面，诸如实虢磷究、数值模型及方法、成核与液滴生长理论等，进行了全颟综述，总结了国内矫在这些方丽的骈究现状及髑存在静阔题。然后，搐述了本文所采用酌湿蒸汽数值模型及成梭与液滴生长模型，并给出了汽棚所采用的维里形式状态方程。本文研究了Bakhtar叶栅内的湿蒸汽均质凝结流动现象。通过对Bakhtar二维叶橱的计算分

2、析发现，超音速、跨皆速和亚音速出口的流动商不同的特点。凝结流动对压力面影响有限，无论是超啬速，跨音速逐是亚酱速出四的过热或凝结流动，都显示出压力颟的雁力分布很相似，其聪力分布只与叶型毫关。在出口超音速滚动中，凝结的瞬时发生髅睫鸯港热的瞬间大量释放，引起吸力面服力急剃上升；在音速出口流动中，过热与凝结流动玛赫数分布有较大差别，特别袭现在喉部区域，过热滚动京喉部吸力熬下游程强烈魏芷激波，凝结流动在喉部下游也有强烈的压力上升，但比过热流动骤小；在亚尝速篷目滚动中，援固囊魄下憋过热及凝结滚动时掇表瑟篷力分态挺戗，整个通道

3、内压力分布也很接近，快遴凝结产生的影响被扩征过程的影响所掩盖，扩压变导着鼹力静分毒。程二维叶栅计算的基础上，本文对除湿级内的复杂湿蒸汽凝结两相流动进嚣了三维数餐模熬。必经闫透麓麓，假定入霜为予键帮蒸汽。爨时及灞时出口流动均为低亚谐速，汽流在蹩个通道内膨胀较为缓和。在静叶内，流动始终戆于途和态辩邋，巍来运离平衡态，没有凝结蠛象发雯。在渤甘雨，蒸汽流膨胀较为剧烈，大大偏离平衡态，过冷度很高，导致喉部区域产生剧烈成核现象。总体来说，考虑成棱髂凝结流动与来考虑藏核的无凝结流动穗毙，叶片表汪及流道内压力分布基本一致，没有明

4、是的茇异。关键谰；除湿级；漫蒸汽流动；均质自发凝绦；谢相流；数值研究哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractSte锄札lrbineplaysadominaIltroleinpowergenerationindustryinmeworld．Inordertoim口rovet11eemciencyaIldoperationreIiabilityofste锄turbine，it’snecessarytostudymenonequilibri啪．condensingwet—ste锄two．phasenows．11lep

5、resentdissenationgivesacomprehensivereviewtosevemlaspectSconcenlingmenonequilibrium-condensingwet-ste锄t、vo—phasenowssuchaseXperimcntalreseardhes，numericalmodel锄dmetllod，nucleationaIlddropIet罩owtllmeo“es，etc．Achievementsacquiredinthepastdecades甜ldproblemsexDec

6、tedtobesolvedint11efhtureinmisfieldaresumnlarized．Andthenthepresemdissenationdepictsthemml喇calmodel，nucleationaIlddroplet掣owmtheoryandvirialstateeq删onofste锄emploved．Homo∞neousnucleationwet．stc锄nowsarestudiedincascadecited矗omBakhtaLDi行erentcharacteristicsarede

7、tectedintllecomputationalresults锄ongnowswithsuperso主lic，transonicandsubsonicoutnowrespectively．NucleationhasfiniteinnuenceonpressuresurfaceinaUOperatingsituations．Inallno、Ⅳs，superheatornucleating，thepressuredistributionsonpressuresllrfaceare叩pmximate，whichare

8、onlyreIatcdt0geometricalshapeofcascade，Inflowswithsupersonicoutnow也eabund鲫tlatentheatreleasedaccompanied、vjm血stantarleousnucleatiOncauSesgreatincreaseinthepressufe0f也ro砒onsuctionsurface．h