末级中空静叶除湿方法数值研究

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1、第53卷第5期汽轮机技术V01．53No．52011年10月TURBINETECHN0L0GYOct．2011末级中空静叶除湿方法的数值研究鞠凤鸣lI，王祥锋，颜培刚，韩万金(1哈尔滨工业大学推进理论与技术研究所，哈尔滨150001；2哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046)摘要：采用数值计算方法对某末级中空静叶片开双抽缝除湿方法进行了研究。通过研究抽吸缝除湿机理设计了两种方案的双抽吸缝结构，计算了一级采用双抽吸缝结构的叶栅流场。比较了两种双抽吸缝方案条件下不同叶高上的流场、湿度场以及叶片表面的压力情况。通过分析得到两种抽吸缝

2、方案的计算结果，得到了两种双抽吸缝中占优的方案。关键词：静叶片；抽吸；除湿；数值研究分类号：TK263．3文献标识码：A文章编号：1001-5884(2011)05-0331-04NumericalSimulationonMoistureRemovalMethodofFinalStageHollowVaneJUFeng．ruing，WANGXiang．feng，YANPei．gang，HANWan-jin(1SchoolofPowerandEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin15

3、0001，China；2HarbinTurbineCompanyLimited，Harbin150001，China)Abstract：Thestructureofdoublemoistureremov~suctionslotinafinalstagehollowvanewasinvestigatedusingnumefic~simulationmethods．Twotypesofsuctionslotsconfigurationweredesignedaccordingtothemoistureremovalsuctionmecha

4、nism．Theflowfiledofasteamturbinestagewithdoublemoistureremovalsuctionslotswascalculated．Theflowfield，moisturefieldandpressuredistributionatdiferentspanwisewerecomparedforthetwotypesofcases．Throughanalyzingthecomputationresultofthetwotypesofsuctionslotsconfiguration，thep

5、apergetthebettercase．Keywords：guidevane；suction；moistureremoval；numericalsimulation与消极的叶片抗蚀技术相对应的，以降低汽轮机做功蒸0前言汽湿度为目的方法称为积极抗蚀方法。它是以减少静叶出汽边处的二次大水滴或用其它各种办法减少通流中危害性随着电站大功率汽轮机及核电汽轮机的发展，汽轮机末较大的大水滴的数目及粒径尺寸以减轻水分对叶片的侵蚀级的叶片越来越长，以便提高汽轮机效率，增加容量和保持作用为最终目的J。本文将采用CFD数值模拟技术研究某电厂的紧凑。随之而

6、来的汽轮机末级叶片水蚀损伤防护方汽轮机的空心静叶抽吸除湿方法。法的研究将更加受到国内外电力工作人员的广泛重视。常空心静叶去湿是在叶栅表面水滴沉积的位置开设缝隙，规电站凝汽式蒸汽轮机的末几级和核电站饱和蒸汽汽轮机利用缝隙内外的压差去除水滴，防止水滴对动叶的侵蚀。空的大多数级，工作蒸汽都处于湿蒸汽状态。新蒸汽的初压越心静叶抽吸除湿方法是在静叶中最早采取的除湿方法J，先高，末级叶片尺寸也随之越大，出口蒸汽湿度也变得越大，蒸是在美国通用电气公司采用，而后西德AEG、法国Alsthon、汽中含有的流动水滴对汽轮机叶片产生撞击，使汽轮机低压捷克S

7、koda、英国GEC—AEI和日本东芝公司等都相继进行转子叶片发生更严重的冲蚀，低压转子叶片在工作几个月或了设计和应用。对于不同缝隙结构参数及运行条件，例如开几年就损坏，甚至断裂。因此叶片的严重水蚀不但会引起叶缝位置、形状大小、缝隙与叶片表面的夹角、汽流速度、透平片的断裂破坏，导致机组发生强烈振动等恶性事故，而且可转速、抽吸压差及抽吸量等，其去湿效率是不同的。因此很使级效率大幅度下降。有必要对叶栅内流场进行详细的数值分析，以确定汽液两相尽管目前在汽轮机设计中为了达到抗蚀的目的，可以从流动、不同粒径水滴运动规律、不同粒径水滴的沉积位置以

8、叶片材料方面采取一定的措施，使其耐侵蚀性提高，如对整及开缝隙位置、宽度和数目对叶栅气动性能的影响。个叶片或叶片易受侵蚀损害的区域表面进行表面淬硬，或是在动叶进汽边吸力面上镶嵌司太立合金(钴基合金)、或是叶1两相流动数值计