具有除濕槽的透平級(jí)濕蒸汽兩相流數(shù)值模擬研究.pdf

1、汽輪機(jī)末級(jí)及末級(jí)靜葉柵一直在濕蒸汽狀態(tài)下工作,濕蒸汽中的水滴密度要遠(yuǎn)大于干蒸汽的密度,在流動(dòng)過(guò)程中,水滴速度較小,并且會(huì)偏離主流方向,以一定角度打擊在動(dòng)葉上,這不但會(huì)影響動(dòng)葉旋轉(zhuǎn),降低效率,還會(huì)對(duì)葉片表面造成沖蝕,嚴(yán)重時(shí)甚至影響機(jī)組的安全性。因此,分析末級(jí)葉柵通道內(nèi)的流動(dòng)情況,掌握濕蒸汽中水滴的各種參數(shù)分布規(guī)律,采用相應(yīng)的除濕方法,對(duì)于提高汽輪機(jī)組效率、安全可靠性具有非常重要的意義。
　　首先,以某凝汽式汽輪機(jī)組的末級(jí)為研究對(duì)象,

2、采用商用數(shù)值模擬軟件NUMECA對(duì)原型靜葉級(jí)(Old型)和改型靜葉級(jí)(New型)兩種計(jì)算方案的葉柵流道內(nèi)濕蒸汽流動(dòng)情況進(jìn)行了全三維數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果表明,在汽輪機(jī)的末級(jí)中,汽流參數(shù)沿葉高的變化很劇烈,在動(dòng)葉根部和頂部區(qū)域,濕蒸汽的流動(dòng)偏離了設(shè)計(jì)工況,動(dòng)葉進(jìn)口出現(xiàn)了較大的負(fù)沖角,導(dǎo)致動(dòng)靜葉片緣線匹配偏差較大,這一點(diǎn)在Old型和New型末級(jí)表現(xiàn)的都很明顯。
　　接著,對(duì)單個(gè)靜葉柵通道進(jìn)行網(wǎng)格加密,將計(jì)算結(jié)果與粗網(wǎng)格計(jì)算所得的結(jié)果進(jìn)行比

3、較并對(duì)其進(jìn)行修正,獲得更加精確的壓力分布和濕度分布情況,對(duì)不同濕度的蒸汽出現(xiàn)的區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)的分析。結(jié)果表明:靜葉柵中氣流大濕度區(qū)域集中于流道中后部,壓力面濕度區(qū)呈現(xiàn)后仰式條形分布,在此位置中上部開(kāi)設(shè)后仰除濕槽,可以凝結(jié)水滴,達(dá)到較好的除濕效果。
　　最后,對(duì)靜葉葉片設(shè)置了除濕槽結(jié)構(gòu),利用商用軟件CFX5對(duì)葉柵通道內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行仿真模擬,重點(diǎn)考察了三類(lèi)不同直徑的水滴(直徑分別為10μm、50μm、100μm)的分布規(guī)律,分析這種