基于滑移网格的某1000MW核电汽轮机中调阀动态特性数值模拟.pdf

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1、第５９卷第２期汽轮机技术Ｖｏｌ．５９Ｎｏ．２２０１７年４月ＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡｐｒ．２０１６基于滑移网格的某１０００ＭＷ核电汽轮机中调阀动态特性数值模拟方立军，边岩，杨亚利，刘玉东（华北电力大学能源动力与机械工程学院，保定０７１００３）摘要：以某１０００ＭＷ核电汽轮机中调阀为研究对象，利用ＦＬＵＥＮＴ软件，采用滑移网格技术对其关闭过程中的动态特性进行三维非定常数值模拟。计算结果表明：中调阀关闭过程中，起初流场分布较为均匀，随着开度的减小，流场开始扰动剧烈，并出现涡流，速度分布也越来越不均匀。同时，压损、流阻系数和气

2、动力矩随阀门开度的减小逐渐升高，而流量系数随阀门开度的减小逐渐降低。关键词：核电汽轮机；中调阀；滑移网格；动态特性；数值模拟分类号：ＴＫ２６４．９文献标识码：Ａ文章编号：１００１-５８８４（２０１７）０２-０１２１-０４ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＭｅｄｉｕｍＰｒｅｓｓｕｒｅＣｏｎｔｒｏｌＶａｌｖｅｉｎａ１０００ＭＷＮｕｃｌｅａｒＳｔｅａｍＴｕｒｂｉｎｅｗｉｔｈＳｌｉｄｉｎｇＧｒｉｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＦＡＮＧＬｉ-ｊｕｎ，ＢＩＡＮＹａｎ，ＹＡＮＧＹａ-ｌｉ，ＬＩ

3、ＵＹｕ-ｄｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙＰｏｗｅｒａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００３，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｉｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｓａｆｅｔｙａｓｒｅｌｉａｂｌｅｃｏｎｔｒｏｌｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｍｅｄｉｕｍｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅｉｎｎｕｃｌｅａｒｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅ．ｔｈｅｍｅｄｉｕｍｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌ

4、ｖａｌｖｅｏｆａ１０００ＭＷｎｕｃｌｅａｒｓｔｅａｍｔｕｒｂｉｎｅｉｓａｓａｎｏｂｊｅｃｔｉｖｅ．Ｔｈｅｕｎｓｔｅａｄｙｔｈｒｅｅ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｉｔｓｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｕｒｎｏｆｆｂｙｕｓｉｎｇＦｌｕｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｓｌｉｄｉｎｇｇｒｉｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｄｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｕｒｎｏｆｆｏｆｍｅｄｉｕｍｐｒ

5、ｅｓｓｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｖｅ，ｉｎｉｔｉａｌｌｙ，ｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｓｍｏｒｅｕｎｉｆｏｒｍ．Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｖａｌｖｅｏｐｅｎｉｎｇ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｂｅｇｉｎｓｔｏｂｅｃｏｍｅｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｄｉｓｔｕｒｂｅｄ，ａｎｄｖｏｒｔｅｘｅｓｅｍｅｒｇｅ．Ｓｏｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｂｅｃｏｍｅｓｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｕｎｅｖｅｎ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｐｒｅｓｓｕｒｅｌｏｓｓ，ｆｌｏｗｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｏｅｆｆｉ

6、ｃｉｅｎｔ，ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｔｏｒｑｕｅｇｒａｄｕａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｖａｌｖｅｏｐｅｎｉｎｇ，ｂｕｔｔｈｅｆｌｏｗｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｔｈｅｖａｌｖｅｏｐｅｎｉｎｇ．Keywords：nuclearsteamturbine；numericalsimulation；slidinggrid；mediumpressurecontrolvalve；dynamiccharacteristic要的学术意义和实际应用价值。０前言目

7、前，数值模拟方法已经成为研究蝶阀的一种重要手段，并且，许多学者已证实了这种方法的可靠性。宋学官、汪［１，２］［９］核电汽轮机的蒸汽初参数较低，湿度大，尤其是经高林等应用ＣＦＸ软件对蝶阀阀内流体进行定常模拟分析，压缸做功以后，随着蒸汽参数的降低，湿度会进一步增大，过研究了阀门不同开度下的流量系数、空化系数等，并通过经高的水分含量会对中低压缸的叶片造成腐蚀，影响机组效率验值和模拟值的比较，验证了数值模拟的有效性。惠伟、刘［３－５］［１０］及安全运行，因此，核电汽轮机通常在高压缸后、中压缸应征等采用ＦＬＵＥＮＴ计算软件对蝶阀阀体后双弯管

8、道模之前设置汽水分离再热器进行除湿、再热处理。型中的复杂流动现象进行了定常数值模拟，对比分析了进口［１１］机组甩负荷过程中，如果贮存在汽水分离再热器和中压雷诺数和阀门角度变化对流场的影响。魏志、王玉璋同进汽管道中的蒸汽继续进入中低压缸做功，就会造成