大焓降叶栅中流动损失沿流向发展实验研究

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1、第54卷第3期汽轮机技术Vo1．54No．32012年6月TURBINETECHNOL0GYJun．2012大焓降叶栅l中流动损失沿流向发展的实验研究石玉文，王祥锋，王振峰，韩万金(1哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，哈尔滨150001；2北京临近空间飞行器系统工程研究所，北京100076)摘要：在环形叶栅低速风洞上，对亚临界600MW汽轮机中间级大焓降静叶栅进行了吹风实验。应用五孔球头测针，详细测量了在3个冲角下由栅前至栅后7个横截面(栅前1、栅内5、栅后1)内气流参数沿叶高和节距的分布；开展大焓降后部加载

2、弯叶栅中流动损失沿流向发展特性的研究。实验结果表明，大焓降静叶栅具有良好的气动性能。关键词：大焓降叶片；压力测量；流动损失特性；气动性能分类号：TK26；V211．7文献标识码：A文章编号：1001—5884(2012)03-0191-04ExperimentalInvestigationonFlowLossCharacteristicsAlongFlowDirectionofLargeEnthalpyDropBladeSHIYu-wen，WANGXiang-feng，WANGZhen-feng，HANWan

3、-jin(1SchoolofEnergyScienceandEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China；2BeijingInstituteofNearspaceVehicle’SSystemEngineering，Beijing100076，China)Abstract：Theintermediatestagelargeenthalpydropturbinecascadesofthesubcritical600MWsteamturbin

4、ewereexperimentalstudiedinthelowspeedannularwindtunne1．Thefluidflowparameterdistributionsalongthebladespanandbladepitchweremeasureddetailedlywith5-holesballheadprobe．Experimentmeasuredsevensections(cascadefront1section，cascadeinside5sectionsandcascadeoutlet

5、1section)underthreedifferentincidences．Themajorworkistheexperimentalinvestigationonflowlosscharacteristicsalongflowdirectionoflargeenthalpydropaft—loadingcurvedblade．曩Theresultsofexperimentshowthatthelargeenthalpydropturbinecascadeshaveagoodaerodynamicperfo

6、rmance．Keywords：largeenthalpydropblade；pressuremeasurement；flowlosscharacteristics；aerodynamicperformance为了克服环形叶栅风洞对实验叶栅的尺寸限制，以扇形叶栅0前言代替环形叶栅做实验，安装8个叶片构成7个流道，对中间流道进行测量。实验叶片及其叶型分别表示在图1(o)和图近几年，国内外汽轮机同行提出大焓降叶片，这种高负1(b)。实验叶栅子午面形状如图2所示，轮毂与外壳均为圆荷透平叶片使得汽轮机设计者面临新的难

7、题。强烈的二次柱面。使用五孔球头测针测量由栅前至栅后7个横截面内流动以及相关的流动分离，透平的相对内效率下降等问题迎气动参数沿叶高和节距的分布。7个横截面的轴向位置分别面而来。因此详细研究高负荷透平内的流动特性并控制二位于：X／B=一0．13，0．028，0．27，0．46，0．64，0．82和1．13轴次流改善叶栅性能成为设计者的必要课题。一些研究者向弦长。在实验叶栅前设置了可调导叶，通过其尾部的转动就燃气轮机高负荷叶片型线设计、优化I4以及叶栅内部流来实现来流对实验叶片的冲角变化。动特性。。进行了一些研究

8、工作。本文在低速风洞上，通过详细的吹风实验，验证高负荷汽轮机静叶片的气动性能，以为高负荷叶片研究提供实验数据。重点开展大焓降后部加载弯叶栅中流动损失沿流向发展特性的研究。1实验模型实验模型为600MW亚临界汽轮机中间级静叶栅。根据x测试技术，被测叶栅的最小尺寸，即喉宽应大于测针插入部(实验叶片)叶顶与叶根叶型分最大尺寸的4～5倍。本实验用五孔球头测针，头部直径图l大焓降静叶实验叶片5mm。为满足测量