轴流涡轮可控涡设计中动叶进、出口速度环量控制方式研究

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作者 管继伟 郭魁俊 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第3期161-169,共9页

根据完全径向平衡方程,决定轴流涡轮叶片排间隙中径向压力梯度的是以下3项:流体微团的圆周分速引起的加速度、子午分速引起的加速度的径向分量以及沿子午流线方向的加速度的径向分量。结合完全径向平衡方程的求解考察了9种典型的动叶进... 根据完全径向平衡方程,决定轴流涡轮叶片排间隙中径向压力梯度的是以下3项:流体微团的圆周分速引起的加速度、子午分速引起的加速度的径向分量以及沿子午流线方向的加速度的径向分量。结合完全径向平衡方程的求解考察了9种典型的动叶进、出口速度环量控制方式对轴流涡轮反动度和级后参数沿径向分布的影响,对于不同的速度环量控制方式所对应的上述3项、级后的子午速度和静压进行了定量对比和分析。结果表明:沿径向增大的动叶进、出口速度环量有利于子午流线在静、动叶间隙中形成负曲率,从而抑制反动度的径向梯度。级后子午速度和静压的径向分布主要由轮周功的径向分布决定。当轮周功沿径向均匀分布时,级后静压的径向均匀性在所有的轮周功分布方式中居中,级后子午速度的径向均匀性最好,积分余速损失处于较低的水平。综合评价反动度、级后气动参数的径向均匀性以及积分余速损失,在可控涡设计中推荐采用动叶进、出口速度环量沿径向增大且轮周功沿径向均匀分布的速度环量控制方式。 展开更多

关键词 反动度 可控涡设计 速度环量控制方式 积分余速损失

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某型核电汽轮机次末级叶片失效原因分析及优化改型设计 被引量：6

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作者 管继伟 李宇峰 +2 位作者 王梅英 李庆 刘长春 《汽轮机技术》 北大核心 2015年第6期409-410,421,共3页

介绍了某型核电汽轮机次末级叶片的失效情况,并根据失效叶片断口分析和动频测量试验结果分析了叶片失效的原因。针对叶片失效的原因提出了优化设计方案,优化型叶片采用了能够提高结构阻尼的凸台拉筋整圈连接结构,并通过调频试验使叶片... 介绍了某型核电汽轮机次末级叶片的失效情况,并根据失效叶片断口分析和动频测量试验结果分析了叶片失效的原因。针对叶片失效的原因提出了优化设计方案,优化型叶片采用了能够提高结构阻尼的凸台拉筋整圈连接结构,并通过调频试验使叶片的共振转速避开2 820r/min^3 090r/min,以保证优化型叶片的安全运行。 展开更多

关键词 叶片失效 疲劳断裂 谐波共振 调频试验.

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1500r/min核电汽轮机71英寸末级叶片的研发 被引量：6

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作者 管继伟 张秋鸿 +1 位作者 李宇峰 刘长春 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第1期17-19,22,共4页

简要介绍了哈汽公司1500r/min核电汽轮机71英寸末级叶片在气动、结构和频率特性等方面的设计思路,特别介绍了遵循叶片模化设计相似准则由1500r/min71英寸叶片模化设计的3000 r/min35.5英寸叶片的运行业绩,由此证明了1500r/min71英寸叶... 简要介绍了哈汽公司1500r/min核电汽轮机71英寸末级叶片在气动、结构和频率特性等方面的设计思路,特别介绍了遵循叶片模化设计相似准则由1500r/min71英寸叶片模化设计的3000 r/min35.5英寸叶片的运行业绩,由此证明了1500r/min71英寸叶片的安全可靠性。 展开更多

关键词 核电汽轮机 末级叶片 相似模化原则

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基于代数法和Possion方程法的叶栅网格生成及流场对比计算分析 被引量：1

4

作者 管继伟 刘波 《汽轮机技术》 北大核心 2006年第6期413-415,共3页

介绍了一种利用Possion方程生成平面叶栅H形网格的方法,与代数方法生成的网格相比,在同样的网格数目下,Possion方程方法生成的网格对叶型的进、出气侧的小圆的几何形状模拟的更真实,网格单元的分布更加均匀,正交性和光滑性更好。对于一... 介绍了一种利用Possion方程生成平面叶栅H形网格的方法,与代数方法生成的网格相比,在同样的网格数目下,Possion方程方法生成的网格对叶型的进、出气侧的小圆的几何形状模拟的更真实,网格单元的分布更加均匀,正交性和光滑性更好。对于一种跨音速涡轮静叶栅来说,流场计算的结果表明:Possion方程方法生成的网格与代数方法生成的网格相比,在同样的网格数目下,能更加清晰的捕捉到叶型尾缘处的激波间断。 展开更多

关键词 网格 代数法 Possion方程 激波间断

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某工业汽轮机3级冲动式透平三维流动特征分析 被引量：4

5

作者 管继伟 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第3期169-171,共3页

通过CFD方法计算分析了某工业汽轮机3级冲动式透平级,获得了较为详细的叶栅中的三维流场结构,研究了静动叶栅中二次流的发生发展过程及对叶栅出口气流角和损失分布的影响。

关键词 三维流场 二次流 气流角

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多级小焓降涡轮叶片热力气动设计方法与工程实践 被引量：2

6

作者 管继伟 郭魁俊 《汽轮机技术》 北大核心 2023年第4期256-258,300,共4页

深入地研究了汽轮机通流部分基本设计参数对流动损失的综合影响,提出了能够有效提升通流效率的多级小焓降叶片气动设计方法,并结合各种流动损失的产生机理揭示了多级小焓降叶片气动设计方法在理论上的内在合理性。将多级小焓降叶片气动... 深入地研究了汽轮机通流部分基本设计参数对流动损失的综合影响,提出了能够有效提升通流效率的多级小焓降叶片气动设计方法,并结合各种流动损失的产生机理揭示了多级小焓降叶片气动设计方法在理论上的内在合理性。将多级小焓降叶片气动设计方法与其它准三维和三维叶片设计技术融合,应用于哈汽公司1000MW超超临界汽轮机高压通流的气动设计,随之进行的叶栅风洞试验和机组性能试验结果证实了多级小焓降叶片气动设计方法在工程设计中的有效性。 展开更多

关键词 多级小焓降涡轮叶片 热力气动设计 透平通流效率

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半转速核电汽轮机2000mm末级叶片的开发 被引量：2

7

作者 管继伟 郭魁俊 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第3期171-173,共3页

为满足更大容量核电机组需要,哈汽公司自主开发了2000mm末级叶片。该叶片气动设计上采用三元流设计方法,结构设计上采用枞树型叶根、整体围带和凸台拉筋整圈自锁的结构型式。叶片具有优良的气动和强度振动性能,并且进行了1/2比例动调频... 为满足更大容量核电机组需要,哈汽公司自主开发了2000mm末级叶片。该叶片气动设计上采用三元流设计方法,结构设计上采用枞树型叶根、整体围带和凸台拉筋整圈自锁的结构型式。叶片具有优良的气动和强度振动性能,并且进行了1/2比例动调频试验。核电2000mm末级叶片的开发为更大容量的核电汽轮机高效利用核能奠定了基础。 展开更多

关键词 核电汽轮机 末级叶片 汽轮机

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用端壁造型减小涡轮叶栅二次流损失的数值研究 被引量：26

8

作者 刘波 管继伟 +2 位作者 陈云永 王掩刚 高丽敏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期355-359,共5页

分别对常规叶栅、下端壁上凸和下端壁下凹叶栅的流场进行了详尽的数值模拟,通过将下端壁上凸和下端壁下凹叶栅中的通道涡的发生、发展过程与常规叶栅进行对比分析,对非轴对称端壁造型减小涡轮叶栅二次流损失的机理进行了初步的探讨。结... 分别对常规叶栅、下端壁上凸和下端壁下凹叶栅的流场进行了详尽的数值模拟,通过将下端壁上凸和下端壁下凹叶栅中的通道涡的发生、发展过程与常规叶栅进行对比分析,对非轴对称端壁造型减小涡轮叶栅二次流损失的机理进行了初步的探讨。结果表明:下端壁上凸叶栅出口处的总压损失比常规叶栅下降了4.2%,下端壁下凹叶栅出口处的总压损失比常规叶栅增加了11.9%;在下端壁上凸叶栅中,下通道涡的形成比常规叶栅和下端壁下凹叶栅滞后,失去了充分发展的"机会"。这是非轴对称端壁造型能够减小涡轮叶栅二次流损失的根本原因。 展开更多

关键词 涡流 二次流 非轴对称端壁造型^+

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汽轮机叶片设计和几何成型方法综述 被引量：19

9

作者 周岳琨 王建新 +2 位作者 管继伟 黄钢 于长利 《汽轮机技术》 北大核心 2001年第4期198-202,221,共6页

分析了汽轮机叶片型线设计的初参数特性以及它们对气动和强度影响 。

关键词 汽轮机 叶片 成型方法 设计

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出口支板周向布局对上游流场影响效应研究 被引量：4

10

作者 王掩刚 刘波 +1 位作者 马昌友 管继伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期262-265,共4页

应用高精度无波动格式结合LU-SGS求解方法,研究了下游支板对上游流场的影响。结果表明,支板和上游叶片的周向相对位置的变化可以有效地改变上游区域的压力畸变分布;随着静子叶片右移,在进口截面处最大压力畸变逐渐增大,之后呈下降趋势;... 应用高精度无波动格式结合LU-SGS求解方法,研究了下游支板对上游流场的影响。结果表明,支板和上游叶片的周向相对位置的变化可以有效地改变上游区域的压力畸变分布;随着静子叶片右移,在进口截面处最大压力畸变逐渐增大,之后呈下降趋势;对上游进口段,特别是靠近叶片前缘区域流场参数分布有较大影响,但对于上游叶片表面马赫数影响不大。 展开更多

关键词 涡轮风扇发动机 支板 流场畸变 布局 数值仿真

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小焓降宽负荷叶型开发 被引量：3

11

作者 吕智强 刘云锋 +2 位作者 李宇峰 管继伟 王健 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第3期195-196,共2页

结合宽负荷叶型设计思想,在小焓降叶型的基础上,进一步优化其变工况性能,最终完成了小焓降宽负荷叶型的开发,并进行了吹风试验,验证了叶型的变工况能力。

关键词 叶型开发 小焓降 宽负荷

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汽轮机静叶片除湿结构对比分析 被引量：2

12

作者 刘云锋 李宇峰 +3 位作者 管继伟 王健 曲文波 王洪鹏 《汽轮机技术》 北大核心 2014年第6期412-414,共3页

采用数值模拟的方法,对3种常用的静叶除湿结构的除湿效果进行了数值模拟,从除湿效果、工艺、强度等方面,对比分析了3种结构的优缺点,从而为汽轮机除湿静叶工程设计提供了一些有益的指导。

关键词 蒸汽汽轮机 静叶除湿 数值研究

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中等折转角涡轮直叶栅端壁流场结构和涡系效应的分析 被引量：2

13

作者 刘波 梅运焕 管继伟 《汽轮机技术》 北大核心 2007年第3期200-202,205,共4页

应用商用软件Fine/Turbo对一中等折转角涡轮直叶栅的流场进行了数值模拟,清晰地捕捉到了叶栅端壁处叶片前缘的马蹄涡及其吸、压力面分支,对马蹄涡的吸、压力面分支的相互作用过程和通道涡的发生发展过程给出了较为清晰的描述,获得了较... 应用商用软件Fine/Turbo对一中等折转角涡轮直叶栅的流场进行了数值模拟,清晰地捕捉到了叶栅端壁处叶片前缘的马蹄涡及其吸、压力面分支,对马蹄涡的吸、压力面分支的相互作用过程和通道涡的发生发展过程给出了较为清晰的描述,获得了较为详细的叶栅端壁处二次流流动结构。通过对叶栅流道中各个近似垂直于流动方向的截面上的总压分布图的分析,揭示了在上述各个截面上端壁区域流动损失产生的机理。 展开更多

关键词 马蹄涡 鞍点 通道涡 极限流线 涡轮叶栅

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某800MW改造机组气动优化 被引量：2

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作者 刘云锋 王健 +1 位作者 管继伟 张启林 《汽轮机技术》 北大核心 2014年第4期263-264,298,共3页

针对某800MW改造机组,研究了机组低压末级和调节级叶型设计。针对机组特点,低压末级动叶优选1029mm叶片,优化静叶和子午形状,以提高根部反动度和级效率。同时,考虑工艺、固体颗粒侵蚀、变工况等,全新设计了调节级静叶。三维数值模拟结... 针对某800MW改造机组,研究了机组低压末级和调节级叶型设计。针对机组特点,低压末级动叶优选1029mm叶片,优化静叶和子午形状,以提高根部反动度和级效率。同时,考虑工艺、固体颗粒侵蚀、变工况等,全新设计了调节级静叶。三维数值模拟结果表明,低压末级优化后,机组效率提高了0.1%,热耗降低约7 kJ/(kW·h)。 展开更多

关键词 汽轮机改造 叶型设计 数值模拟

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动叶片中间体和围带进汽侧倒圆角对气动性能影响研究 被引量：2

15

作者 刘云锋 郭魁俊 +1 位作者 张宏涛 管继伟 《汽轮机技术》 北大核心 2015年第1期21-22,32,共3页

以某超超临界660MW机组为例,计算分析了动叶片进汽侧中间体和围带倒圆角后高中低压典型级效率的变化,结合经典的一维掺混模型和经验公式,分析了效率变化的原因,指出了低压部分倒圆角后收益最大,中压最小,具有工程指导意义。

关键词 汽轮机 通流优化 数值模拟

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长叶片动应力计算及方法研究 被引量：3

16

作者 谭宗立 管继伟 《汽轮机技术》 北大核心 2012年第3期183-186,共4页

造成叶片故障的绝大多数原因是交变动应力导致叶片振动疲劳损伤,要分析这种振动的大小,就必须分析叶片在汽流激振力作用下的动态响应,进而获得其动应力。首先给出了计算动态响应的简便稳态响应振型迭加法以及由动态响应获得动态应力的方... 造成叶片故障的绝大多数原因是交变动应力导致叶片振动疲劳损伤,要分析这种振动的大小,就必须分析叶片在汽流激振力作用下的动态响应,进而获得其动应力。首先给出了计算动态响应的简便稳态响应振型迭加法以及由动态响应获得动态应力的方法,并以某长叶片为例进行了计算分析,获得了该叶片的动态响应及动应力。 展开更多

关键词 汽轮机叶片 整圈振动 动态响应 动应力

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大功率汽轮机长叶片气动设计初探 被引量：1

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作者 梅运焕 刘波 +1 位作者 管继伟 任大康 《汽轮机技术》 北大核心 2006年第4期241-243,246,共4页

结合长叶片级S_2流面设计问题的计算结果对大功率汽轮机长叶片气动设计进行了初步的探讨。对沿叶展等轮周功分布和可控涡流型两种设计方案的优缺点进行了对比分析。分析结果表明：尽管可控涡流型与等轮周功分布方案相比能够使涡轮级的... 结合长叶片级S_2流面设计问题的计算结果对大功率汽轮机长叶片气动设计进行了初步的探讨。对沿叶展等轮周功分布和可控涡流型两种设计方案的优缺点进行了对比分析。分析结果表明：尽管可控涡流型与等轮周功分布方案相比能够使涡轮级的反动度沿叶展的分布趋于均匀,但在应用于末级长叶片的设计时由于积分余速损失的增加而受到了一定的限制。 展开更多

关键词 末级长叶片 可控涡方法 复合倾斜叶片 余速损失

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1000MW超超临界汽轮机中压转子冷却耦合换热数值模拟研究

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作者 杨明 李长宝 +1 位作者 管继伟 刘云峰 《汽轮机技术》 北大核心 2013年第3期182-184,共3页

通过采用CFD和CHT(共轭换热)的数值方法,对超超临界1 000MW汽轮机中压转子冷却进行了数值模拟,研究了有无流体与固体耦合换热的温度场分布差别,冷却蒸汽温度对中压转子冷却效果的影响,中压二级半转子冷却的温度分布,较真实地模拟了流体... 通过采用CFD和CHT(共轭换热)的数值方法,对超超临界1 000MW汽轮机中压转子冷却进行了数值模拟,研究了有无流体与固体耦合换热的温度场分布差别,冷却蒸汽温度对中压转子冷却效果的影响,中压二级半转子冷却的温度分布,较真实地模拟了流体、固体区域温度场的分布特性。 展开更多

关键词 超超临界 中压转子冷却 耦合换热 数值模拟

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多级轴流叶轮机械内流场数值计算方法研究

19

作者 姜健 管继伟 刘旭 《汽轮机技术》 北大核心 2008年第5期334-337,共4页

利用三阶ENN格式以及LU-SGS隐式解法,发展了多级轴流叶轮机械内流场的数值计算程序,重点研究了叶排间网格处理以及参数传递的方法。对某两级风扇叶栅内流场进行了数值计算,计算结果表明:该数值计算方法精度和分辨率较高,能够捕捉到叶栅... 利用三阶ENN格式以及LU-SGS隐式解法,发展了多级轴流叶轮机械内流场的数值计算程序,重点研究了叶排间网格处理以及参数传递的方法。对某两级风扇叶栅内流场进行了数值计算,计算结果表明:该数值计算方法精度和分辨率较高,能够捕捉到叶栅通道内的三维曲面激波;计算速度较快,流量及流场参数残差收敛较好;设计点总特性计算结果与试验值基本吻合,满足工程精度需求。 展开更多

关键词 多级轴流叶轮机械 数值计算

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汽轮机1040mm末级长叶片气动性能优化研究 被引量：1

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作者 潘春雨 赵洪羽 +3 位作者 王洪鹏 李宇峰 管继伟 王丽华 《汽轮机技术》 北大核心 2022年第5期351-353,358,共4页

以1040mm静叶片为研究对象,对二维静叶叶型和三维叶型积叠方式进行优化,CFD数值计算表明,优化后末两级叶片总对静等熵效率提升1.37%,末级叶片根部反动度提升27.8%,1040mm末级长叶片气动性能及变工况能力得到显著提升。

关键词 1040mm叶片 优化 数值计算 气动性能 变工况能力

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