大功率汽輪機(jī)末級(jí)與低壓排汽缸聯(lián)合設(shè)計(jì)的數(shù)值分析.pdf

1、低壓排汽缸是汽輪機(jī)的組成部件,位于汽輪機(jī)末端,主要由兩部分組成,即蝸殼與擴(kuò)壓器。此外,在低壓排汽缸內(nèi)部還設(shè)有用于支撐的加強(qiáng)肋、板等部件,因此結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。低壓排汽缸主要有兩個(gè)作用,一是作為連接末級(jí)葉柵與凝汽器的通道,將大致沿軸向排出的乏汽進(jìn)行90°折轉(zhuǎn)后排入凝汽器,這可以實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)與凝汽器的分層布置,有利于節(jié)省空間;另一個(gè)作用是通過擴(kuò)壓器提高排汽靜壓,以此來回收排汽的余速動(dòng)能,起到提高效率的目的。正是由于低壓排汽缸對(duì)汽輪機(jī)的效率和性能具

2、有十分重要的作用,因此有必要細(xì)致地了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu),詳細(xì)分析內(nèi)部的流動(dòng)狀況,為改型設(shè)計(jì)做好基礎(chǔ)理論準(zhǔn)備。
　　本文對(duì)某型號(hào)汽輪機(jī)低壓排汽缸進(jìn)行UG建模并進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化,然后采用商用軟件ANSYSCFX進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。為了使得本次仿真能夠盡量靠近低壓排汽缸的真實(shí)流動(dòng)情況,在計(jì)算過程中采用整圈末級(jí)葉柵與低壓排汽缸聯(lián)合計(jì)算的方式進(jìn)行,并選用適當(dāng)?shù)臐裾羝Ｐ妥鳛榱鲃?dòng)工質(zhì)。計(jì)算結(jié)果表明,排汽缸與末級(jí)葉柵之間的相互影響很大,造成排汽缸入口氣流不均

3、勻;排汽缸內(nèi)部流動(dòng)復(fù)雜,所產(chǎn)生的旋渦主要集中在在蝸殼內(nèi)部的氣流折轉(zhuǎn)處和擴(kuò)壓器附近,其中擴(kuò)壓器內(nèi)環(huán)附近的旋渦尤其明顯,這些旋渦的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了低壓排汽缸的氣動(dòng)性能,造成了很大的能量損失。
　　為降低排汽缸內(nèi)部的流動(dòng)損失,本文在分析排汽缸原型流動(dòng)情況的基礎(chǔ)上,對(duì)損失較大的蝸殼和擴(kuò)壓器分別進(jìn)行了改型設(shè)計(jì)。在蝸殼改型過程中,主要考察前壁面傾角對(duì)流動(dòng)的影響;在擴(kuò)壓段改型過程中,主要考察擴(kuò)壓器內(nèi)導(dǎo)流環(huán)圓弧段半徑大小對(duì)流動(dòng)的影響。改型后的計(jì)算結(jié)