大功率汽轮机叶轮轮缘传热系数的研究

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1、第27卷第2期2007年4月动力工程JournalofPowerEngineeringVol.27No.2Apr.2007文章编号：1000-6761(2007)02-153-04大功率汽轮机叶轮轮缘传热系数的研究史进渊，邓志成，杨宇，龚干文(上梅发电设备成套设计研究院，上海200240)摘要：提出了大场率汽轮机叶轮轮缘总传热系数的计算方法。介绍了汽轮机动叶片叶身平均对流换热表面传热系数和叶片流道下璧面对流换热表面传热系数的计算方法和计算公式。把汽轮机叶片对叶轮的传热简化为肋片传热，便用肋片传热模型计算汽轮机叶片流道的等效传热系数，采用圆筒壁

2、模型计算汽轮机叶轮轮缘的总传热系数，并给出了应用实例。在汽轮机转子的温度场与热应力场有限元分析中，该计算方法为确定叶轮轮缘的传热边界条件提供了依携。表1参10关键词：动力机械工程；汽轮机；转子；叶轮;轮缘；传热系数；计算公式中图分类号：TK124;TK262文献标识码：AHeatTransferCoefficientofWheelRimsofLargeCapacitySteamTurbinesSHIJinryuan9DENGZhircheng,YANGYu,GONGGan-wen(ShanghaiPowerEquipmentResearchI

3、nstitute>Shanghai200240,China)Abstract:Awayofcalculatingtheoverallheattransfercoefficientofwheelrimsoflargecapacitysteamturbinesisbeingsuggested.Methodandformulaeforcalculatingthemeanforcedconvectionheat-transfercoefficientofthebladesurface*aswellasforthebladepassage98botto

4、mwalltareintroduced・Theheattransmissionfrombladetorimisbeingsimplifiedontheanalogyofheattransmissioninribs.Aribheattransfermodelisthenusedtocalculatetheequivalentheattransfercoefficientofthebladepassage•Theoverallheattransfercoefficientofthewheelrimisthencalculatedbyacylind

5、ricalsurfacemodel.Apracticalcalculationexamplei»beingpresented.Theproposedmethodishelpfulfordeterminingtheheattransferboundaryconditioninfiniteelementanalysesoftemperatureandthemuilstressfieldsofsteamturbinerotore.Table1andrefs10.Keywords：powerandmechanicalengineering;steam

6、turbine;rotor;wheel;wheelrim;heattransfercoefficient;calculationformula在大功率汽轮机转子的温度场、热应力场的有限元计算和转子的寿命评定中，人们首先要知道汽轮机转子表面传热边界条件的确定方法，即转子对牧稿日期:20064)7-12茗金項目：上海市优秀学科带头人计划资助项目(O4XD14O25).上槪发电设备成套设计研究院学科带头人资助项目(0506002XK)o作者简介：史进渊(195&),男，教授级岛级工程师；主要从事电站设备的寿命、可靠性、安全性.状杰检修与优化运行等方

7、面的技术研究。流换热表面传热系数的计算公式。汽轮机转子的叶轮表面、光轴表面和汽封部位等对流换热表面传热系数的计算公式建立在试验结果的基础上，比较符合工程实际。在汽轮机转子叶轮的轮缘部位安装有叶片，结构复杂，总传热系数的计算方法和计算公式尚有待深入研究。文献［1］建议高压转子各级叶轮轮缘的对流换热表面传热系数取为349W/(n>2・K),中压转子各级叶轮轮缘的对流换热表面传热系数取为116W/(n>2・K)，低压转子各级叶轮轮缘的对流换热表面传热系数取为35W/(m2-K)o这种方法没有考虑同一根转子各级叶片蒸汽参数差异引起的对流换热表面传热系

8、数差异，也没有考虑汽轮机负荷变动时各级对流换热表面传热系数的差异，只是一种近似方法。文献[2,3]给出了国外某公司汽轮机叶轮轮缘传热系数的计算方法，在假设叶轮轮缘与