百萬機(jī)組葉片設(shè)計(jì)的數(shù)值驗(yàn)證.pdf

1、研制超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組是電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排目標(biāo)的重要措施之一。為了降低機(jī)組的制造成本，其核心部件常常采用大焓降葉片。哈汽公司科技人員通過消化吸收國外先進(jìn)大焓降葉片設(shè)計(jì)技術(shù)，設(shè)計(jì)了新型1000MW超超臨界機(jī)組的大焓降葉片。在將其應(yīng)用到工程實(shí)際之前，急需驗(yàn)證氣動(dòng)性能是否滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。為此，本文在超超臨界百萬機(jī)組某中壓級(jí)環(huán)境下，數(shù)值研究了大焓降靜葉片的變沖角和變馬赫數(shù)特性。
　　數(shù)值模擬結(jié)果展示，在設(shè)計(jì)馬赫數(shù)下和零沖角下，大焓降

2、靜葉兩端采用后加載葉型，葉中采用前加載葉型，葉片選擇這種加載型式，確保了葉柵的高負(fù)荷和高效率。氣流沖角由-40°向+40°增加，葉片的氣動(dòng)負(fù)荷隨之增大。在正沖角范圍內(nèi)，沖角增大，引起吸力面前緣局部壓力波動(dòng)加劇，同時(shí)最低壓力點(diǎn)移向前緣。在負(fù)沖角范圍，隨沖角絕對(duì)值的增加，壓力面前緣壓力發(fā)生局部突然降低和升高，吸力面最低壓力點(diǎn)變化不大。與零沖角比較，正沖角增加，通道渦量提高，二次流損失增長速率較快，葉柵氣動(dòng)特性迅速惡化。相反，負(fù)沖角愈大，通道

3、渦量愈低，邊界層損失愈高，后者略微超過前者，葉柵總流動(dòng)損失緩慢增加。
　　大焓降靜葉柵變馬赫數(shù)的數(shù)值考核表明，隨著出口馬赫數(shù)由0.1向0.6增加，吸力面最低壓力點(diǎn)位置后移，說明沿葉高葉型的加載型式越來越趨于后加載，每只葉片的氣動(dòng)負(fù)荷逐漸減小，整套葉柵氣動(dòng)負(fù)荷增大是由于質(zhì)量流量增長所引起。由于隨著出口馬赫數(shù)的增加，邊界層厚度減薄，葉型進(jìn)一步后加載，葉型損失與二次流損失均降低。從總壓損失系數(shù)的大小和沿葉高分布的均勻性綜合評(píng)價(jià)，在出口馬