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《回热抽汽对上游级气动性能影响的数值研究.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52卷第2期汽轮机技术Vo1.52No.22010年4月IURBINETECHNOLOGYApr.2010回热抽汽对上游级气动性能影响的数值研究杨少国,张红艳,任贵龙(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,哈尔滨,150046)摘要:针对某型机组高压缸带有抽汽结构的两级叶栅流道,进行了考虑全周叶片通道的数值模拟,研究了抽汽系统对汽轮机内流动特性的影响。结果表明,抽汽对于上游级静叶流动的影响较弱,气动参数没有出现明显的周向不均匀性,但是对上游级的动叶气动参数沿周向分布的均匀性产生了明显影响,并降低了上游级的气动性能。关键词:汽轮机;回热;抽汽
2、;数值模拟分类号:TK262文献标识码:A文章编号:1001-5884(2010)02-0099-02NumericalInvestigationofEffectofRegenerativeSteamExtractiononAerodynamicPerformanceoftheUpstreamStageinaSteamTurbineYANGShao-guo,ZHANGHong-yan,RENGui—long(HarbinTurbineCompanyLimited,Harbin150046,China)Abstract:Based01
3、1thetwostagecascadepassageswithsteamextractionstructureinaHPsteamturbineunit,numericalsimulationoffIlIlcirclebladepassagesiscarriedoutandtheinfluenceofsteamextractionsystemonflowcharacteristicsofthesteamturbineisstudied.Theresultshowsthatsteamextractionhasmuchlessefect
4、ontheflowoftheupstreamstator,andaerodynamicparametersdonttakeonobviouseircumfereneialasymmetry.Whileithasobviousefectontheasymmetryoftheaerodynamicparameterdistributionoftheupstreamrotorandreducestheaerodymrmieperformanceoftheupstreamstage.Keywords:steamturbine;heatreg
5、eneration;steamextraction;numericalsimulation先由UGNX5进行几何实体生成工作,然后应用ANSYS0前言ICEMCFD11完成几何体网格生成。叶栅流道内的网格由H型和O型网格组成。计算的总网格数为l000万。选用现代电站用大型蒸汽轮机普遍采用回热和再热循环系CFX提供的干蒸汽介质进行计算。图2表示各列叶片的几统。回热抽汽会引起抽汽口附近透平通流部分、抽汽缝隙及何。表1、表2分别列出了详细的进口、出口边界条件,采用集汽室内流动参数在径向和周向分布不均匀⋯。最近几年k一8湍流模型进行计算。在
6、汽轮机设计中都有增大抽汽量的趋势。抽汽量的增大会进一步加剧流动参数分布的不均匀,而通常透平设计中并未充分考虑抽汽所引起的流动不均匀性j。另外,据一些相关资料介绍,汽轮机叶片事故多发生在抽汽口附近的透平级中,这些事故的发生显然与抽汽口附近流动的不均匀性有直接关系]。1111~本文对抽汽口附近透平通流部分(抽汽口前1级、抽汽6S7S7R口后1级、抽汽缝、集汽室和抽汽管道)进行整周全三维数值图1计算区域图2各列叶栅叶片模拟,分析抽汽对透平级通流部分以及抽汽系统内部流动的表1进口边界条件影响,着重分析抽汽所引起的周向和径向不均匀对前1级动叶
7、流动效率和气动性能的影响。1物理模型选取了机组高压缸抽汽结构进行计算。抽汽缝位于高边界位置出口静压,MPa出口流量,kg/s压第6级(上游级)动叶出口与第7级(下游级)静叶进口之间,缝隙宽度为25mm。图1表示计算所选取的网格区域。吐圭田I圆搔都田△曼-rloGrid11完成,抽汽系统首收稿日期:2009-08—17作者简介:杨少国(1973一),男,工程师,在读工程硕士,从事汽轮机设计工作。100汽轮机技术第52卷沿周向和径向扩展,高低压差逐渐增加,这种发展趋势继续2抽汽对上游级周向均匀性的影响至出口。从出口到抽汽结束,压力分布发
8、生相反的变化,换言之在动叶栅下游汽流的掺混作用下,低压区面积缩小,高图3表示动叶横截面静压等值云图,由图可见在动叶入低压差降低。尽管如此,在抽汽接近结束的横截面上,仍然口静压分布已经出现周向不均匀性。在环形横截面的上半存在一个占1/4
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