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《透平末级动叶顶部间隙变化对排气扩压器 气动性能的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第4期No.42017年12月DONGFANGTURBINEDec.2017DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2017.04.006透平末级动叶顶部间隙变化对排气扩压器气动性能的影响吴飞,戴斌,艾松,周洪宇(东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:文章采用数值分析方法研究了透平末级动叶顶部间隙变化对排气扩压器气动性能的影响。结果显示随着叶顶间隙相对值从0%逐渐增大至1.5%，排气扩压器进口气流角和总压逐渐增大，排气扩压器静压恢复性能先提升，然后逐渐下降。关键词:排气扩压器，气流角，总压，静压恢复系数中图分类号:TK474文献
2、标识码:A文章编号:1674-9987(2017)04-0024-06InfluenceofLastStageRotorTipClearance'VariationonAerodynamicPerformanceofExhaustDiffuserWuFei,DaiBin,AiSong,ZhouHongyu(DongfangTurbineCo.,Ltd.,DeyangSichuan,618000)Abstract:Thispaperresearchestheinfluenceoflaststagerotortipclearance'variationonaerodyna
3、micperformanceofturbineex-haustdiffuserbynumericalanalysismethod.Resultsshowthattherelativetipclearanceincreasesfrom0%to1.5%,theinletgasangleandtotalpressureofexhaustdiffuserincreasesgradually,andthestaticpressurerecoverycoefficientofexhaustdiffuserin-creasesfirstly,thendecreasesgradual
4、ly.Keywords:exhaustdiffuser,gasangle,totalpressure,staticpressurerecoverycoefficient[1]的试验结果显示扩压器支撑保护罩SongXue等人0引言结构能提升排气扩压器性能,且外形不同,提升效果也有明显差异。扩压器排气箱体对静压恢复燃气轮机透平末级排气中含有较多动能,排性能有负面影响。扩压器进口气流角度亦对扩压器性能有明显影响。StephenGuillot等人[2]的试验气扩压器能有效地将动能回收转换成静压从而提高排气系统静压,同时可以减小透平出口静压,结果显示轴向-径向扩压器排气段径高比
5、对扩压器分离有显著影响。LeiXu等人[3]研究结果显示进口增加透平做功,提升机组效率,因此排气扩压器边界条件对扩压器性能影响较大。JinglunFU等人[4]是燃气轮机的重要部件。排气扩压器的性能受到多种因素的影响。通过优化扩压器壁面型线来提升静压恢复性能。作者简介:吴飞（1978-）,男,工程师,毕业于四川理工学院,现主要从事燃气轮机研发工作。·24·第4期No.42017年12月DONGFANGTURBINEDec.2017[5]通过调整扩压器支撑保计算采用SST湍流模型,Y+小于200。由于PedrodelaCalzada等人护罩安装角来提升扩压器性能影响。J
6、unli等人[6]计算模型中扩压器进口与透平末级动叶相连接,研究发现末级动叶顶部间隙泄流可以抑制扩压器因此扩压器进口总压、总温、气流角与末级动叶壁面分离。出口参数一致,排气箱体出口环境为大气,CFD本文采用商用CFD软件研究末级动叶在不同模型1~4采用相同计算边界条件。叶顶间隙值时,对扩压器静压恢复性能的影响,为燃气轮机透平动叶顶部间隙值选择提供参考。2计算结果分析1计算模型及边界条件如图2所示,随着叶顶间隙增大,动叶接近顶部的区域出口气流角逐渐增大,中间和叶根部1.1参数声明区域出口气流角无明显变化。现有研究结果显示,Ps2-Ps1随着末级动叶出口气流角增大,扩压器
7、静压恢复静压恢复系数Cp=。Pt1-Ps1性能逐渐下降[1]。压力P；叶顶间隙h。h'（%）=0h'（%）=0.5h'（%）=1.0h'（%）=1.51.00.9角标：0.81扩压器进口；0.70.62排气箱体出口；0.50.4t总压；0.30.2s静压；0.10.0'相对值。-11-8-5-2147101316192225气流角（相对于轴向,deg）1.2模型及边界条件图2扩压器进口（动叶出口）气流角沿径向分布计算几何模型由透平整圈末级静叶、动叶和排气缸组成,其中排气缸包含扩压器、排气箱体,如图3所示,随着叶顶间隙增加,动叶顶部见图1,网格单元总数
