汽輪機(jī)末級(jí)變工況性能研究與流道改進(jìn)設(shè)計(jì).pdf

1、汽輪機(jī)是實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能和電能轉(zhuǎn)化的主要機(jī)械,是能源轉(zhuǎn)換的重要裝置。本文使用ANSYS Workbench平臺(tái),對(duì)某25 MW凝汽式汽輪機(jī)的末級(jí)進(jìn)行氣動(dòng)和強(qiáng)度性能分析,并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),以提高機(jī)組的效率和性能。主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　 1)由于原熱力設(shè)計(jì)參數(shù)不全,本文首先根據(jù)現(xiàn)有熱力參數(shù)對(duì)其設(shè)計(jì)工況和六種非設(shè)計(jì)工況進(jìn)行了熱力計(jì)算,為數(shù)值模擬結(jié)果的考證提供了參考數(shù)據(jù)；
　　 2)采用四級(jí)透平的模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值和設(shè)計(jì)值進(jìn)

2、行比較,結(jié)果表明,模擬值與實(shí)驗(yàn)值相差4.22％,與設(shè)計(jì)值相差2.74％,驗(yàn)證了本文計(jì)算模型的準(zhǔn)確性；
　　 3)通過(guò)將末級(jí)的數(shù)值模擬結(jié)果與熱力計(jì)算參數(shù)比較表明,除等熵效率和軸功率與設(shè)計(jì)值相差較大外,出口靜溫等參數(shù)與設(shè)計(jì)值吻合較好。通過(guò)對(duì)各工況下等效應(yīng)力的分析表明,該級(jí)動(dòng)葉的等效應(yīng)力遠(yuǎn)小于許用應(yīng)力,滿足強(qiáng)度要求；
　　 4)通過(guò)分析等熵效率、壓力系數(shù)、內(nèi)部流場(chǎng)以及應(yīng)力分布情況,獲得了影響流道效率的因素。根據(jù)分析結(jié)果,使用B

3、ladeGen對(duì)流道結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)分析氣動(dòng)和強(qiáng)度性能來(lái)評(píng)價(jià)改進(jìn)的效果。流道的改進(jìn)方式和效果如下:
　　 a)通過(guò)修改靜葉前緣和尾緣的橢圓率,可使噴嘴效率提高0.23％,末級(jí)等熵效率提高0.067％；該方法用于動(dòng)葉可使末級(jí)等熵效率提高0.2％左右;b)通過(guò)修改靜葉和動(dòng)葉型線,可使末級(jí)等熵效率分別提高0.65％和2.16％；c)通過(guò)調(diào)整中弧線角度,改進(jìn)級(jí)間配比,可使末級(jí)等熵效率提高0.3％左右；d)五種靜葉子午端壁形狀的模擬結(jié)果