超臨界汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子熱-流耦合問題的數(shù)值分析.pdf

1、隨著火電機(jī)組參數(shù)的不斷提高，汽輪機(jī)安全性問題變得日益突出，必須采用各種手段保證機(jī)組安全運(yùn)行，因此，準(zhǔn)確預(yù)測汽輪機(jī)設(shè)備壽命，進(jìn)行合理的壽命管理對延長機(jī)組運(yùn)行壽命、保證機(jī)組安全可靠運(yùn)行具有十分重要的意義。利用已經(jīng)發(fā)展成熟的CFD 技術(shù)對汽輪機(jī)內(nèi)部流動(dòng)與換熱特性進(jìn)行研究，可以得到機(jī)組啟停機(jī)等多種工況下通流部分詳細(xì)溫度、壓力、速度等參數(shù)，對準(zhǔn)確進(jìn)行汽輪機(jī)壽命評(píng)價(jià)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文研究了采用CFD 軟件求解熱-流耦合問題的數(shù)

2、值計(jì)算方法，分析了數(shù)值網(wǎng)格尤其是邊界層網(wǎng)格對計(jì)算結(jié)果的影響，必須在保證計(jì)算準(zhǔn)確性的前提下盡可能減少計(jì)算網(wǎng)格的數(shù)目，以使在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)硬件條件下和課題預(yù)期時(shí)間內(nèi)完成計(jì)算任務(wù)。另外，通過對兩種經(jīng)典熱-流耦合問題的數(shù)值計(jì)算，得出了使用FLUENT 進(jìn)行熱-流耦合問題的一般數(shù)值方法，并結(jié)合超臨界壓力水蒸氣環(huán)境下的流動(dòng)、換熱特性，對使用FLUENT進(jìn)行熱-流耦合數(shù)值計(jì)算的方法進(jìn)行探討和研究。
　　 在上述研究的基礎(chǔ)上，本文采用數(shù)值計(jì)算和理論

3、計(jì)算的方法研究了高壓缸內(nèi)汽封的流動(dòng)特性和泄漏量，并結(jié)合汽輪機(jī)變工況熱力計(jì)算，得到變工況下汽輪機(jī)高壓各級(jí)的壓力、流量和溫度等參數(shù)，作為高壓缸熱-流耦合計(jì)算的進(jìn)出口及其它相應(yīng)邊界的邊界條件。最終以某600MW 超臨界參數(shù)汽輪機(jī)為研究對象，通過對高壓缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡化，尤其是對壓力級(jí)動(dòng)葉、靜葉結(jié)構(gòu)的合理簡化建立其幾何模型，然后對高壓缸內(nèi)進(jìn)行熱-流耦合數(shù)值計(jì)算，得到了額定工況及變工況下轉(zhuǎn)子表面溫度以及蒸汽與高壓缸內(nèi)缸、轉(zhuǎn)子之間的換熱情況，為采用有