汽輪機(jī)流道氣動(dòng)性能的模擬與優(yōu)化.pdf

1、作為現(xiàn)代火力發(fā)電廠中應(yīng)用最廣泛的原動(dòng)機(jī)，工業(yè)汽輪機(jī)效率的提高一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。本文主要利用商業(yè)軟件ANSYSCFX對(duì)25MW汽輪機(jī)某典型流道的氣動(dòng)性能進(jìn)行數(shù)值模擬和優(yōu)化改進(jìn)。主要工作和結(jié)論有:
　　 (1)利用MATLAB中的GUI工具箱開發(fā)出一款用于汽輪機(jī)熱力計(jì)算的相關(guān)軟件代替手算。輸入相關(guān)參數(shù)，通過(guò)軟件即可計(jì)算出噴嘴、動(dòng)葉的相關(guān)參數(shù)和級(jí)有效焓降、級(jí)效率、內(nèi)功率等重要數(shù)據(jù)，節(jié)約大量時(shí)間和精力。
　　 (

2、2)對(duì)流道的模擬值和設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明，出口靜溫、軸功率、等熵效率和噴嘴效率的模擬值與設(shè)計(jì)值的相對(duì)誤差分別是0.3％、0.4％、0.3％和1.34％，證明了數(shù)值模擬方法的可行性和結(jié)果的可靠性。
　　 (3)靜、動(dòng)葉型線經(jīng)過(guò)優(yōu)化，噴嘴效率提高1.395％，出口等熵效率增加1.058％，軸功率增加86.06kW。級(jí)進(jìn)氣量和噴嘴效率隨安裝角的增加而增加，等熵效率、軸功率隨靜葉安裝角的增加而減小，隨動(dòng)葉安裝角的增加而增大;進(jìn)口流量

3、隨柵距的增加而增加，噴嘴效率、等熵效率和軸功率隨著靜葉相對(duì)柵距的增加而減小，隨動(dòng)葉柵距的增大而增加。
　　 (4)葉片彎曲后，級(jí)進(jìn)氣量增加。對(duì)于本模型，15°為最佳靜葉彎曲角度，此時(shí)噴嘴效率最高，為95.097％;動(dòng)葉5°正彎時(shí)級(jí)效率最高，相對(duì)于直葉柵軸功率增加了59.95kW，等熵效率提高0.744％;15°_5°彎曲匹配效果最佳，相對(duì)于原始葉柵噴嘴效率增加0.344％，等熵效率提高0.614％，軸功率增加77.53kW;葉柵