上下游结构对喷嘴调节给水泵汽轮机调节阀组流动特性的影响.pdf

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1、第36卷第2期动力工程学报V。1．36No．22016年2月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringFeb．2016文章编号：1674—7607(2016)02—0107—06中图分类号：TK261文献标志码：A学科分类号：470．30上下游结构对喷嘴调节给水泵汽轮机调节阀组流动特性的影响王鹏1’2，何劲3，刘应征1’2(1．上海交通大学燃气轮机研究院，上海200240；2．上海交通大学机械与动力工程学院，叶轮机械研究所，上海200240；3．上海汽轮机有限公司，上海200240)摘要：针对某喷嘴调节给水泵汽轮机调节阀组在额定工况时的三

2、维蒸汽流动，采用计算流体力学方法对其进行数值模拟分析，以获取各调节阀均全开时阀组上下游结构对阀组管道内部稳态蒸汽流场的影响．计算中采用剪切应力输运模型(SST)来封闭湍流模型控制方程组，并采用多重参考坐标系法(MRF)计算获取调节级内动叶排通道区域的三维蒸汽流场．重点分析了各阀门通道内的压力损失水平、流量分配情况和过热蒸汽在调节阀组系统中的流动特性，以及多阀腔室、阀门出口下游扩压管路和弯管等部件内部的复杂三维流动特征．结果表明：调节阀流量主要由阀门下游喷嘴数量决定；调节阀距离阀组系统进口的距离对调节阀通流能力具有较大影响．关键词：给水泵汽轮机；阀门；蒸汽流场；计算流体力学Inf

3、luenceofUpstream／DownstreamStructuresonAerodynamicsofControlValveSysteminFeed—waterPUmpSteamTurbineWANGPen91～，HEJin3。L儿JYingzhen91’2(1．GasTurbineResearchInstitute，ShanghaiJiaotongUniver'sity，Shanghai200240，China；2．InstituteofTurbomachinery，SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaotongUniver

4、sity，Shanghai200240，China；3．ShanghaiTurbineCo．，Ltd．，Shanghai200240，China)Abstract：Thethree-dimensionalsteamflowincontrolvalvesystemofanozzle—governingfeed—waterpumpsteamturbinewasextensivelymodeledattheratedconditionbyusingcomputationalfluiddynamics(CFD)．SOastostudytheinfluenceofupstream／dow

5、nstreamstructuresoninternalsteamflowfieldinthepipingofcontrolvalvesystemwhenallthevalvesareopen．Insimulation，theshearstresstransport(SST)modelwasusedtosolvetheclosureproblemofclassicgoverningequations，whilethemultipleref—erenceframe(MRF)methodwasusedtosimulatetheflowfieldaroundtherotorintheg

6、overningstate，withfocusonthepressurelossandflowdistributionindifferentvalvepassages，andontheflowcharacter—isticsofsuperheatedsteaminthecontrolvalvesystem；meanwhile，ananalysiswasconductedtothecom—plicatedthree—dimensionalsteamflowpatternsinfollowingcomponents，suchasinthemulti—valvecham—ber。th

7、ediffuserdownstreamthevalveexitandinthetubebends，etc．Resultsshowthattheflowcapacityofcontrolvalveismainlydeterminedbythequantityofdownstreamnozzles，whichisgreatlyinfluencedby收稿日期：2015—02—03修订日期：2015—05—20作者简介：王鹏(1991一)，男，河南驻马店人，博士研究生，研究方向为动力机械气动力学．