某型汽轮机速度级流场气动性能数值研究

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1、第52卷第4期汽轮机技术Vo1．52No．42010年8月TURBINETECHN0L0GYAug．2010某型汽轮机速度级流场气动性能的数值研究刘子亘，邹积国，于剑锋，冀洵。(1中国船舶重工集团公司第703研究所，哈尔滨150001；2中国舰船研究院，北京100192)摘要：对采用半寇蒂斯级设计思想、具有局部进气的汽轮机复速级，进行了三维整周数值模拟，分析了设计工况下该复速级第一级叶片的气动性能。计算结果表明，半寇蒂斯级非喷嘴区域内的压力远低于喷嘴区域的压力和平均压力，在喷嘴区域的边界部位出现由较高压力向较低压力的急剧变化

2、。非进气弧段与进气弧段之间的压力差值相对较大。在非进气弧段的两端，动叶将承受方向相反的由于高压区向低压区气体流动形成的气动力矩的作用，这会导致下游叶片的压力分布发生明显变化。关键词：汽轮机；半寇蒂级；局部进汽；数值模拟；叶片分类号：TK47文献标识码：A文章编号：1001—5884(2010)04-0241-03NumericalInvestigationontheAerodynamicCharacteristicoftheFlowFieldofaSteamTurbineDouble．velocityStageLIUZi'g

3、en，ZOUJi-guo，YUJian．feng，JIXun(1ChinaShipbuildingIndustryCorporation，No．703ResearchInstitute，Harbin150001，China；2ChinaShipResearchandDevelopmentAcademy，Beijing100192，China)Abstract：Athree—dimensionalnumericalsimulationonthewholecycleofsteamturbinevelocitystagewiths

4、emi—curtis—stagedesignideaandlocalinletwascarriedoutInthisarticle，．Analysisontheaerodynamicperformanceofthefirststagebladeunderthedesignconditionwasconducted．Theresultsshowthatthepressureinthenon—nozzleregionofthesemi—curtisstageisfarlowerthanthatofnozzleregionaswe

5、llasthemeanpressure．Intheborderareaofnozzleregion，thedramaticchangesfromthehigherpressuretotheloweroccu~ed．Thepressuredifferencebetweenthenoninletarcandinletarcpartisrelativelylarger．Onthetwoendsofthenoninletarc，therotorbladeswillenduretheoppositeaerodynamictorqued

6、uetothesteamflowfromhighpressureareatotheareaoflowpressure，whichwillleadtothebladepressuredistributiondownstreamchangesignificantly．Keywords：steamturbine；semi-curtisstage；partialadmission；numericalsimulation；blade轮机的性能产生影响。0前言本文采用数值模拟方法，研究某型采用半寇蒂斯级设计思想的汽轮机速度级的气动性能。

7、该速度级将调节级的压由于舰用主汽轮机多工况、变转速、变参数的特点，舰用降主要分解到两列静叶叶栅，降低了第一列静叶的气动负主汽轮机调节级在保持额定工况具有较高效率的前提下，对荷，起到了减弱流动损失的作用。同时，第二列静叶由冲动变工况起到了调节压力的作用。随着工质流量的改变，调节式叶栅变为反动式叶栅，并且采用较大的收敛度，以增强气流在第二列动叶中的做功能力。计算结果表明，由于第一级级所承担的压力降和焓降也相应变化，提高调节级在各工况静叶喷嘴出口的压力远远高于调节级的背压，因此会对非喷下的内效率对舰用主汽轮机性能的提高具有较大意义

8、。近嘴区域的压力分布造成较大影响。半寇蒂斯级非喷嘴区域些年，对于舰船动力涡轮流场及变工况计算已经开展了一些内的压力远低于喷嘴区域的压力和平均压力，因此在喷嘴区研究。j。本文对采用寇蒂斯级设计技术的汽轮机复速级域的边界部位出现由较高压力向较低压力的急剧变化。在进行了研究，寇蒂斯级的设计思想只