具有除濕槽的透平級濕蒸汽兩相流數(shù)值模擬研究.pdf

1、汽輪機(jī)末級及末級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,在流動過程中,水滴速度較小,并且會偏離主流方向,以一定角度打擊在動葉上,這不但會影響動葉旋轉(zhuǎn),降低效率,還會對葉片表面造成沖蝕,嚴(yán)重時甚至影響機(jī)組的安全性。因此,分析末級葉柵通道內(nèi)的流動情況,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)組的末級為研究對象,

2、采用商用數(shù)值模擬軟件NUMECA對原型靜葉級(Old型)和改型靜葉級(New型)兩種計(jì)算方案的葉柵流道內(nèi)濕蒸汽流動情況進(jìn)行了全三維數(shù)值模擬。計(jì)算結(jié)果表明,在汽輪機(jī)的末級中,汽流參數(shù)沿葉高的變化很劇烈,在動葉根部和頂部區(qū)域,濕蒸汽的流動偏離了設(shè)計(jì)工況,動葉進(jìn)口出現(xiàn)了較大的負(fù)沖角,導(dǎo)致動靜葉片緣線匹配偏差較大,這一點(diǎn)在Old型和New型末級表現(xiàn)的都很明顯。
　　接著,對單個靜葉柵通道進(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,對靜葉葉片設(shè)置了除濕槽結(jié)構(gòu),利用商用軟件CFX5對葉柵通道內(nèi)的流動情況進(jìn)行仿真模擬,重點(diǎn)考察了三類不同直徑的水滴(直徑分別為10μm、50μm、100μm)的分布規(guī)律,分析這種