随机扰动下汽轮机转子涡动密封流场压力脉动分析

1

作者 曹丽华 李大才 +2 位作者 卓奕瀚 司和勇 李盼 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第3期197-202,共6页

在转子运动过程中,超超临界汽轮机的密封流场受转子涡动影响显著,密封流体所带来的随机干扰影响主流运动,从而影响转子运动的稳定性。以某1000MW超超临界汽轮机超高压缸第一级隔板密封为研究对象,耦合随机扰动下的转子涡动方程,对密封... 在转子运动过程中,超超临界汽轮机的密封流场受转子涡动影响显著,密封流体所带来的随机干扰影响主流运动,从而影响转子运动的稳定性。以某1000MW超超临界汽轮机超高压缸第一级隔板密封为研究对象,耦合随机扰动下的转子涡动方程,对密封流场入口流域中的压力脉动特性开展分析。结果如下:随着扰动强度增大,流场中的压力波动规律从原本处处相同变化为中心对称式的互补变化规律。入口流域中的压力波动集中于低频位置,随着扰动频率的增大,压力波动逐渐减小,整个功率谱呈现为低频、宽带的谱特征。 展开更多

关键词 超超临界汽轮机 密封流场 随机扰动 压力脉动

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600MW供热汽轮机热力计算优化与灵活出力挖掘分析

2

作者 余秀月 陈灵 +6 位作者 范润生 周泽友 姚晔 徐振华 曹丽华 王瑶俐 司和勇 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第1期13-16,共4页

为提高供热汽轮机电出力调节能力提供指导,基于优化的变工况热力计算方法建立供热汽轮机电出力的快速计算模型。耦合热负荷动态计算模型建立灵活调节潜力挖掘评价方法,实现出力的实时监测和运行指导。结果表明:基于优化的变工况计算方... 为提高供热汽轮机电出力调节能力提供指导,基于优化的变工况热力计算方法建立供热汽轮机电出力的快速计算模型。耦合热负荷动态计算模型建立灵活调节潜力挖掘评价方法,实现出力的实时监测和运行指导。结果表明:基于优化的变工况计算方法可实现供热汽轮机电出力的快速计算,具有较好的准确性。通过对机组出力评估可以实现0~116MW的升负荷运行和0~82MW的降负荷运行。供热机组受季节影响较大,春季和秋季的供热负荷较低,可调容量较大。冬季的供热负荷较大,可调容量减少。 展开更多

关键词 供热汽轮机 灵活调节 潜力挖掘 变工况计算

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基于麻雀算法优化支持向量机的阀门内漏诊断研究

3

作者 龚家乐 曹丽华 +1 位作者 李大才 司和勇 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第2期110-112,126,共4页

由于数据驱动支持向量机模型在阀门泄漏诊断过程中各个参数不具备自适应能力,导致诊断能力较弱,提出了麻雀算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)优化支持向量机(support vector machines,SVM)的阀门内漏诊断模型,并在诊断过程和模型诊断... 由于数据驱动支持向量机模型在阀门泄漏诊断过程中各个参数不具备自适应能力,导致诊断能力较弱,提出了麻雀算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)优化支持向量机(support vector machines,SVM)的阀门内漏诊断模型,并在诊断过程和模型诊断性能上与标准SVM模型进行对比分析。结果表明:在诊断过程中,SSA-SVM阀门内漏诊断模型能够适时调整模型参数,并保持较高的诊断性能,多个泄漏诊断指标均优于标准模型。当泄漏诊断准确率优先级高于诊断时间时,SSA-SVM诊断模型拥有更好的阀门泄漏诊断能力。 展开更多

关键词 阀门泄漏 支持向量机 麻雀优化算法 故障诊断

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非线性动态特性系数对汽轮机转子-轴承-密封系统运动特性的影响 被引量：1

4

作者 曹丽华 薛川 +3 位作者 司和勇 高路路 李想 郝德成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期172-183,共12页

为准确地反应汽流激振下汽轮机转子-轴承-密封系统的运动特性,推导了包含非线性动态特性(非线性刚度、阻尼)的转子运动微分方程,将数值模拟获得的非线性汽流激振力拟合成方程耦合到运动方程中,采用龙格-库塔法求解对应的运动方程,基于... 为准确地反应汽流激振下汽轮机转子-轴承-密封系统的运动特性,推导了包含非线性动态特性(非线性刚度、阻尼)的转子运动微分方程,将数值模拟获得的非线性汽流激振力拟合成方程耦合到运动方程中,采用龙格-库塔法求解对应的运动方程,基于试验对比验证了考察非线性因素的必要性与运动微分方程的准确性。在此基础上,分析汽流激振力作用下不同非线性动态特性系数对转子运动特性与稳定性的影响。结果表明:系统中的非线性动态特性会改变转子不同类型的混沌运动区域与位移,使1/2、1/3、2/3工频的出现范围及幅值改变,密频现象增加;耦合热、动载荷后高负荷区域转子位移减小。对比Lyapunov指数,考虑非线性动态特性后其均值有所上升;合理的非线性刚度能够改善系统的稳定性,高非线性阻尼值能提高系统稳定性;耦合热、动载荷后的系统高负荷运行时更稳定。 展开更多

关键词 超超临界汽轮机 非线性动态特性系数 运动微分方程 汽流激振 稳定性

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汽流激振下超超临界汽轮机碰摩转子的油膜力特性分析

5

作者 曹丽华 于明鑫 +2 位作者 司和勇 陈东超 胡鹏飞 《汽轮机技术》 北大核心 2024年第6期435-438,共4页

为探究汽流激振与碰摩故障耦合下超超临界汽轮机组轴系油膜力特性的变化特点,以高压缸转子为研究对象,计算各非线性因素影响下各向异性转子两端的油膜力特性,并结合力的矢量图分析转子两侧的滑动轴承油膜力参数不同时的矢量变化。结果表... 为探究汽流激振与碰摩故障耦合下超超临界汽轮机组轴系油膜力特性的变化特点,以高压缸转子为研究对象,计算各非线性因素影响下各向异性转子两端的油膜力特性,并结合力的矢量图分析转子两侧的滑动轴承油膜力参数不同时的矢量变化。结果表明:交叉刚度会引发油膜力矢量图出现椭圆化趋势,通过油膜力矢量图边缘的波动情况可间接表征转子在不同运行工况下的振动特点,该现象可作为轴系故障诊断的一个判别方向。 展开更多

关键词 超超临界汽轮机 耦合故障 油膜力 矢量图

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汽轮机旁路供热系统的减温减压器安全性分析 被引量：5

6

作者 赵金峰 冯忠宝 +2 位作者 曹丽华 司和勇 姚莹莹 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第1期71-73,77,共4页

针对汽轮机高旁供热下减温减压器安全性问题,建立减温减压器CFX-Static structural流固耦合模型,采用凝结-蒸发多相介质模型实现喷水减温,从流场和结构力学两方面对减温减压器的安全性进行研究。结果表明:减温减压器通过节流扩压可实现... 针对汽轮机高旁供热下减温减压器安全性问题,建立减温减压器CFX-Static structural流固耦合模型,采用凝结-蒸发多相介质模型实现喷水减温,从流场和结构力学两方面对减温减压器的安全性进行研究。结果表明:减温减压器通过节流扩压可实现大压降降压过程。由于蒸汽的旋涡运动,减温减压器内会出现高低温区的不均匀分布,进而影响阀体的形变量;减温减压器入口、支撑环、一级节流孔板以及下半部底座形变量较大。阀体凹槽、支撑环内侧以及一级节流孔板中部应力集中较强。 展开更多

关键词 减温减压器 流固耦合 安全性 结构力学

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小流量工况下汽轮机末级的湿蒸汽凝结研究 被引量：3

7

作者 王行 曹丽华 +3 位作者 王加兴 司和勇 赵金峰 豆中州 《汽轮机技术》 北大核心 2021年第3期190-192,196,共4页

在火电机组深度调峰过程中,汽轮机常工作在小流量工况,低压缸末级内湿蒸汽的凝结及分布规律也非常复杂。将两相流体模型和经修正的均质成核模型及液滴生长模型相结合,对小流量工况下末级湿蒸汽凝结规律进行研究。结果表明:湿蒸汽成核率... 在火电机组深度调峰过程中,汽轮机常工作在小流量工况,低压缸末级内湿蒸汽的凝结及分布规律也非常复杂。将两相流体模型和经修正的均质成核模型及液滴生长模型相结合,对小流量工况下末级湿蒸汽凝结规律进行研究。结果表明:湿蒸汽成核率的分布受压力场的影响较大,且与压力场的分布趋势相近。不同截面液滴数及粒径的分布受到涡的影响也较为突出,液滴主要分布于动叶压力面侧及动叶片尾缘下游,这与该处的流线涡位置相吻合,并且在液滴数越多的位置液滴粒径也越大。 展开更多

关键词 汽轮机 小流量工况 末级 湿蒸汽 凝结

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小流量工况下汽轮机末级的脱流特性研究 被引量：4

8

作者 赵金峰 冯忠宝 +2 位作者 曹丽华 司和勇 姚莹莹 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第3期192-194,共3页

利用CFX软件对小流量下汽轮机低压缸末级叶片的脱流特性进行研究。结果表明:在额定背压、G1/G0=0.3工况下,动静叶间隙开始形成脱流涡。随着流量的减小,脱流涡沿叶高向叶根方向发展。当G1/G0=0.08时,脱流涡几乎占据整个叶高,涡核由72.7%... 利用CFX软件对小流量下汽轮机低压缸末级叶片的脱流特性进行研究。结果表明:在额定背压、G1/G0=0.3工况下,动静叶间隙开始形成脱流涡。随着流量的减小,脱流涡沿叶高向叶根方向发展。当G1/G0=0.08时,脱流涡几乎占据整个叶高,涡核由72.7%相对叶高迁移到49.1%,严重恶化末级流场,威胁叶片安全。 展开更多

关键词 汽轮机 末级叶片 小流量工况 脱流涡

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汽轮机低压缸旁路供热的电出力调节能力分析 被引量：8

9

作者 王占洲 曹丽华 司和勇 《汽轮机技术》 北大核心 2021年第4期297-299,302,共4页

为了分析低压缸旁路供热对热电联产机组电出力调节能力的影响,建立了热电联产机组热力系统计算模型和电出力调节能力数学模型,并将计算结果与几种典型热电解耦方案进行比较。结果表明,热电联产机组进行低压缸旁路供热改造后,最大供热能... 为了分析低压缸旁路供热对热电联产机组电出力调节能力的影响,建立了热电联产机组热力系统计算模型和电出力调节能力数学模型,并将计算结果与几种典型热电解耦方案进行比较。结果表明,热电联产机组进行低压缸旁路供热改造后,最大供热能力提升了69.88%,额定供热工况下机组的电出力调节能力提升了42.42%。同一供热负荷下,低压缸旁路供热方案的电出力调节能力高于蓄热罐和电锅炉方案,低于高低压旁路供热方案,但是低压缸旁路供热方案投资成本低、系统简单,不仅可以实现能量梯级利用甚至可以不产生冷源损失,具有更高的实际应用价值。 展开更多

关键词 热电联产机组 汽轮机 旁路供热 电出力调节能力

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超超临界汽轮机转子的密封动力特性研究 被引量：2

10

作者 焦晓峰 李晓波 +2 位作者 贾斌 司和勇 陈东超 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第6期439-444,共6页

超超临界汽轮机组的蒸汽参数高、转子的直径大,可能使得密封结构的汽流激振问题更加突出。以某1000MW汽轮机超高压缸迷宫密封为例,建立三维密封转子模型,采用改进用户自定义函数(UDF)实现转子的多频涡动模拟。以机组热耗验收工况为边界... 超超临界汽轮机组的蒸汽参数高、转子的直径大,可能使得密封结构的汽流激振问题更加突出。以某1000MW汽轮机超高压缸迷宫密封为例,建立三维密封转子模型,采用改进用户自定义函数(UDF)实现转子的多频涡动模拟。以机组热耗验收工况为边界参数,分析了不同负荷、压比、预旋比下密封动力特性的变化规律。结果表明:高频率下直接刚度受负荷影响明显。密封前后压差增大,蒸汽轴向贯通效应增强,周向旋转减弱,有效阻尼提升。变压比下密封的动力特性变化与变负荷相似。压比增加,有效阻尼增加,密封抑制涡动作用较好。密封动力特性会受到进口蒸汽速度预旋较明显的影响,涡动频率在10Hz以下或55Hz以上时,转子密封的稳定性比较差。 展开更多

关键词 超超临界机组 迷宫密封 汽流激振 动力特性

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凝汽器循环水翼型二次滤网流动性能的研究 被引量：2

11

作者 孙毅 曹丽华 +2 位作者 张博宇 于静雯 司和勇 《汽轮机技术》 北大核心 2020年第4期289-291,254,共4页

提出一种翼型网板条搭接型凝汽器循环水二次滤网,并采用数值模拟方法研究了不同搭接角度翼型二次滤网的流动性能。结果表明:翼型二次滤网不仅具备高度过滤作用,其整流特性及阻力特性都优于传统冲孔型二次滤网,且60°的翼型二次滤网... 提出一种翼型网板条搭接型凝汽器循环水二次滤网,并采用数值模拟方法研究了不同搭接角度翼型二次滤网的流动性能。结果表明:翼型二次滤网不仅具备高度过滤作用,其整流特性及阻力特性都优于传统冲孔型二次滤网,且60°的翼型二次滤网最好。循环水通过搭接角度为60°的翼型滤网后,管道内形成分布均匀的速度场和压力场,且在凝汽器进口水室中形成了有利于改善凝汽器管束区域换热的涡流分布状态。研究结果为二次滤网的开发提供了新思路。 展开更多

关键词 凝汽器 二次滤网 整流特性 阻力特性

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汽轮机排汽通道喷水减温对末级流场的影响 被引量：1

12

作者 姚莹莹 曹丽华 +3 位作者 徐美超 司和勇 赵金峰 豆中州 《汽轮机技术》 北大核心 2021年第3期203-205,226,共4页

汽轮机超低负荷运行时,末级的鼓风工况导致汽轮机排汽超温,因此需要对排汽通道进行喷水减温。采用欧拉-拉格朗日质子追踪法对排汽通道内喷水减温的传热传质特性进行了数值研究,分析了喷水减温对末级流场的影响。结果表明:排汽通道内的... 汽轮机超低负荷运行时,末级的鼓风工况导致汽轮机排汽超温,因此需要对排汽通道进行喷水减温。采用欧拉-拉格朗日质子追踪法对排汽通道内喷水减温的传热传质特性进行了数值研究,分析了喷水减温对末级流场的影响。结果表明:排汽通道内的流场具有蒸汽与减温水温差小、蒸汽流动速度快的特点,导致减温水的蒸发量极小。喷水对动静间隙涡和分离涡的影响不明显,但增加了回流涡的高度和流速。同时,喷水使末级压力增加,动叶压比增大,导致动叶消耗的轴功降低。 展开更多

关键词 汽轮机 排汽通道 喷水 末级流场 鼓风工况

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非线性汽流激振力对超超临界汽轮机转子运动特性的影响 被引量：7

13

作者 曹丽华 颜洪 司和勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期25-31,共7页

汽流激振力严重影响超超临界汽轮机的安全稳定运行,为此建立某1000 MW汽轮机高压缸1.5级的三维全周模型,通过数值模拟得到不同负荷下的非线性汽流激振力,将汽流激振力耦合到转子-轴承-密封系统中,利用Runge-Kutta法求解微分方程组,对转... 汽流激振力严重影响超超临界汽轮机的安全稳定运行,为此建立某1000 MW汽轮机高压缸1.5级的三维全周模型,通过数值模拟得到不同负荷下的非线性汽流激振力,将汽流激振力耦合到转子-轴承-密封系统中,利用Runge-Kutta法求解微分方程组,对转子非线性运动特性进行分析。结果表明:随着转速升高,转子运动幅度变小,额定转速下转子处于一周期运动。随着负荷增加,系统由带混沌倾向的周期性运动向周期性的混沌运动过渡,此后进入复杂紊乱的混沌运动。非线性汽流激振力以分频的形式影响转子运动。低负荷时,振动频率以1/2工频为主,随着负荷升高,振动以工频为主,期间还出现1/3、2/3工频振动。受非线性汽流激振力的影响,转子系统处于混沌运动,最大Lyapunov指数大于零,系统可能失稳。 展开更多

关键词 超超临界汽轮机 汽流激振力 最大Lyapunov指数图 运动特性

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汽轮机叶顶汽封泄漏涡诱导下的压力脉动研究 被引量：1

14

作者 李盼 曹丽华 +1 位作者 司和勇 孟宾 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期82-88,共7页

以某汽轮机级为研究对象,采用三维非定常数值模拟的方法,研究了动叶顶部汽封泄漏涡的涡动特性和泄漏涡影响下汽封腔室内的压力脉动规律。结果表明:叶顶汽封腔室内存在周向螺旋状涡与壁角涡组成的多尺度涡系,涡系的位置和影响范围会随时... 以某汽轮机级为研究对象,采用三维非定常数值模拟的方法,研究了动叶顶部汽封泄漏涡的涡动特性和泄漏涡影响下汽封腔室内的压力脉动规律。结果表明:叶顶汽封腔室内存在周向螺旋状涡与壁角涡组成的多尺度涡系,涡系的位置和影响范围会随时间经历复杂的变化。叶顶汽封腔室内的压力脉动频率中兼具叶轮旋转的周期性频率和溃散为小尺度涡结构后的高频率。间隙内的多尺度涡结构和动静叶间交替变化的压力场在汽封间隙内的传播是引起汽封腔室内周向压力不均的主要原因。 展开更多

关键词 汽轮机 泄漏涡 压力脉动 叶顶汽封 数值模拟

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超超临界汽轮机转子涡动对密封动力特性的影响 被引量：1

15

作者 曹丽华 李想 司和勇 《汽轮机技术》 北大核心 2023年第1期32-34,共3页

超超临界机组密封动力特性受转子运动影响显著,极易诱发转子失稳。以某1000MW汽轮机超高压缸迷宫密封为例建立密封转子三维模型,采用改进的涡动方程和动网格技术实现微间隙转子多频涡动,分析了不同涡动半径对密封动力特性的影响。结果表... 超超临界机组密封动力特性受转子运动影响显著,极易诱发转子失稳。以某1000MW汽轮机超高压缸迷宫密封为例建立密封转子三维模型,采用改进的涡动方程和动网格技术实现微间隙转子多频涡动,分析了不同涡动半径对密封动力特性的影响。结果表明:随着涡动半径增加,直接刚度增大,有效阻尼增大。直接阻尼随频率增加先减小至不变。低频范围内,较大涡动半径下的有效阻尼较显著低,转子容易发生失稳。 展开更多

关键词 超超临界机组 汽流激振 迷宫密封 动力特性

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超超临界汽轮机密封非线性汽流激振力影响的转子运动特性 被引量：1

16

作者 曹丽华 高路路 司和勇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第21期29-35,42,共8页

密封汽流激振作用常诱导转子非线性运动失稳。建立某1 000 MW汽轮机高压缸隔板密封模型,通过动网格技术和多频涡动模型得到非线性密封汽流激振力拟合模型。基于转子动力学建立包含非线性油膜力的转子-轴承-密封系统运动耦合模型,分析非... 密封汽流激振作用常诱导转子非线性运动失稳。建立某1 000 MW汽轮机高压缸隔板密封模型,通过动网格技术和多频涡动模型得到非线性密封汽流激振力拟合模型。基于转子动力学建立包含非线性油膜力的转子-轴承-密封系统运动耦合模型,分析非线性密封汽流激振力对系统运动特性的影响。研究表明:非线性密封激振力的拟合模型具有较好的计算精度,且更贴近实际情况;汽轮机在冲转升速过程中,以转子的不平衡响应以及非线性油膜力诱发系统失稳为主。对于不同压比工况,额定转速运行后,当负荷一定时,压比越大,汽流激振现象越明显。随着负荷升高,汽流激振的影响显著增强,也加剧了压比对汽流激振的影响程度,使得密封汽流激振的影响增加,导致系统严重失稳。 展开更多

关键词 超超临界机组 密封汽流激振 非线性密封汽流激振力拟合模型 运动特性

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静叶尾迹对汽轮机级内流场影响的数值分析

17

作者 李盼 李勇 +2 位作者 曹丽华 胡鹏飞 司和勇 《汽轮机技术》 北大核心 2018年第2期107-110,115,共5页

采用计算流体动力学软件,数值模拟了汽轮机高压级内的非定常流场,研究了静叶尾迹向下游流场传播和掺混的过程以及对叶顶汽封泄漏流的影响规律。研究结果表明:静叶尾迹在传播过程中会产生拉伸、扭曲和扩散,致使动叶通道内呈现出复杂的非... 采用计算流体动力学软件,数值模拟了汽轮机高压级内的非定常流场,研究了静叶尾迹向下游流场传播和掺混的过程以及对叶顶汽封泄漏流的影响规律。研究结果表明:静叶尾迹在传播过程中会产生拉伸、扭曲和扩散,致使动叶通道内呈现出复杂的非定常流动。静叶尾迹和动静干涉作用影响汽封入口周向的压力波动,并加剧了围带面动压的强弱变化。受静叶尾迹影响,动叶出口的各项流动损失都呈现出周期性的变化规律。 展开更多

关键词 静叶尾迹 汽封间隙 泄漏特性 非定常流动

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密封汽流激振下转子动力特性的时域分析

18

作者 司和勇 曹丽华 +1 位作者 郭帅 李盼 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2069-2076,共8页

针对汽轮机转子偏心导致的汽流激振问题和静偏心模型在转子动力特性研究中的缺陷,采用动网格技术模拟转子真实的三维涡动,在时域上对转子的动力特性进行研究。结果表明:转子涡动时,汽流激振力及其动力系数在时域上随位移呈三角函数变化... 针对汽轮机转子偏心导致的汽流激振问题和静偏心模型在转子动力特性研究中的缺陷,采用动网格技术模拟转子真实的三维涡动,在时域上对转子的动力特性进行研究。结果表明:转子涡动时,汽流激振力及其动力系数在时域上随位移呈三角函数变化,且径向力的方向随转子中心位置的变化发生改变。偏心率、涡动速度、自转速度和压比均影响转子动力特性。额定工况下,偏心率每增加10%,径向力与切向力平均增加约25~35 N。随着涡动速度的增大,切向力朝负方向增加,而直接阻尼和交叉阻尼减小。随着压比的增加,径向力增大而切向力减小。在一定范围内,较大的自转速度会使最大激振力的绝对值减小。 展开更多

关键词 汽轮机转子 迷宫密封 汽流激振 转子动力特性 动网格

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基于凝结-蒸发模型的减温减压器强度性能分析

19

作者 王占洲 曹丽华 +1 位作者 司和勇 吕泰萍 《汽轮机技术》 北大核心 2021年第5期333-335,372,共4页

考虑一体式减温减压器内的相变传热传质过程,建立流固耦合模型对减温减压器安全性进行计算分析。结果表明:减温水与迎流蒸汽形成“隔膜”,其内部蒸汽先凝结后蒸发。一级节流孔板、支撑环以及阀体迎流向后侧的形变量较大,而阀杆部位因其... 考虑一体式减温减压器内的相变传热传质过程,建立流固耦合模型对减温减压器安全性进行计算分析。结果表明:减温水与迎流蒸汽形成“隔膜”,其内部蒸汽先凝结后蒸发。一级节流孔板、支撑环以及阀体迎流向后侧的形变量较大,而阀杆部位因其承受较高的压力和温度,形变量最大。由于减温水滴蒸发冷却使三级节流孔板的温度分布有较大的温差,导致三级节流孔板等效应力最大。 展开更多

关键词 减温减压器 流固耦合 相变 强度性能

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小容积流量下汽轮机末级流场涡流特性研究 被引量：14

20

作者 徐美超 曹丽华 +1 位作者 赵金峰 司和勇 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第5期321-325,378,共6页

随着火电机组灵活性深入,汽轮机组深度调峰成为研究重点。汽轮机组深度调峰将使末级叶片长时间工作在小容积流量工况下,对末级叶片的运行安全有重要的影响。应用计算流体动力学软件CFX计算末级流场,应用速度三角形理论算法进行验证,分... 随着火电机组灵活性深入,汽轮机组深度调峰成为研究重点。汽轮机组深度调峰将使末级叶片长时间工作在小容积流量工况下,对末级叶片的运行安全有重要的影响。应用计算流体动力学软件CFX计算末级流场,应用速度三角形理论算法进行验证,分析了小容积流量工况下汽轮机末级流场的涡流特性。结果表明:20%设计工况下(0.20DCF),末级达到鼓风工况。鼓风工况下,末级通道存在由分离涡、回流涡、动静间隙涡组成的涡系。分离涡位于动叶压力面,回流涡位于动叶吸力面尾缘根部,动静间隙涡位于动叶和静叶顶部间隙处。随流量减小,涡流区域均增大。小容积流量工况下动叶出口和静叶出口先后产生逆压区,逆压区是回流涡和动静间隙涡形成的根本原因。负冲角是分离涡形成的根本原因,而在叶片顶部,由于大的扭转角,流动分离减弱。 展开更多

关键词 汽轮机 小容积流量 末级流场 涡流特性

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