中压进汽腔的流场数值模拟比较

发布时间：2021-09-17 20:34

　　通过数值模拟计算,对中压对称进汽和切向进汽两种结构的流场进行了分析比较,结果表明,单一切向进汽腔的总压损失更小,出口汽流角的周向分布均匀度更好。更进一步,为整体评估中压进汽腔的流场以及对叶片级的流动影响,对中压进汽腔及第1级叶片的整体流体域流场情况进行了分析比较,结果表明,采用大几何角静叶的切向进汽腔气动性能最优;当采取切向进汽腔时,需合理选择第1级静叶几何角并耦合计算,才能实现进汽腔的气动优化。 

【文章来源】：汽轮机技术. 2020,62(02)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

对称进汽与切向进汽几何模型

图1 对称进汽与切向进汽几何模型两种中压进汽腔的内部流体域计算模型如图2所示,两种模型进口及进汽腔室不同,出口相同。采用ICEM软件进行网格划分,并采用流场壁面棱柱网格和流场内部四面体网格的混合网格模型以模拟近壁面流场和内部流场。流场计算使用有限元软件ANSYS CFX,采用k-ε湍流模型,计算工质为实际水蒸气;两种模型采用相同的进出口边界:进口边界条件给定总温和总压, 出口边界条件给定质量流量。

2.1 单一进汽腔流场分析图3为计算区域的流线图,从图3可以看出,左右对称进汽腔室(以下简称为对称进汽模型)流动分离较多,上方的流动较为混乱,该处的流动速度要比下方的流动速度低,并且有较强的通道涡存在。切向进汽腔(以下简称为切向进汽模型)内汽流流动规律,随着腔室半径的减小,汽流速度增大,其流场的流动均匀性要优于对称进汽模型。由图4所示的垂直中分面速度矢量图中同样可以看出上述流动现象,并且可以看到在切向进汽模型的蜗舌位置存在流动死区。

【参考文献】：
期刊论文
[1]中压进汽腔体内部流场的数值研究[J]. 贾凯,郭晓杰,阳虹,竺晓程,杜朝辉.  汽轮机技术. 2015(01)
[2]中压进汽腔体内部流场的数值与实验研究[J]. 郭晓杰,陈进格,阳虹,竺晓程,杜朝辉.  热力透平. 2014(03)



本文编号：3399451