核动力汽轮机除湿级1D/3D耦合计算研究
发布时间：2021-07-13 21:50
核电汽轮机作为核电站常规岛的关键设备之一,承担着重要角色,直接关系到核电站的安全及效率。在汽轮机的研究中,对处在瞬态变化过程中的关键部位,分析其内部流动特性是十分重要的。但如果对汽轮机进行全三维计算会消耗大量的计算资源,只对关键部位进行三维计算又缺少瞬态流动过程中精确的边界条件,而采用纯一维计算又无法对关键部位的内部流动特性进行分析。因此,有必要将关键部位的三维流场计算与其所在系统的一维模型计算相耦合,进而分析关键部位的瞬态特性。本文以某型16级汽轮机为研究对象,并选取第12级为除湿级,利用离散粒子模型对除湿级进行三维流场计算,根据所选除湿沟槽对不同粒径液滴的捕捉情况,确定除湿槽的开设位置,并以此三维模型为对象进行耦合仿真计算研究。在确定三维计算模型后,利用C#编程语言开发一维和三维耦合计算平台,该平台功能包括:对一维系统软件Flowmaster及三维流体力学计算软件CFX的自动化操作、一维系统模型与三维计算模型边界数据传递的控制。使用所开发的耦合计算平台,完成对汽轮机的满功率稳态计算。并将计算结果与设计值进行对比,验证耦合程序的正确性。为提高稳态耦合计算过程的稳定性及高效性,对可能影...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽轮机IDl3D藕合计算模型
哈尔滨工程大学硕士学位论文??示意图如图２．１所示。汽轮机的运行条件如下，丨００％满功率工况运行参数：主汽门前蒸汽压力１３?ＭＰａ；??汽温度４７０°Ｃ；排汽压力０．０２?ＭＰａ；?１？４段抽汽的下游压力分别为１．６５?ＭＰａ、Ｐａ、０．１２?ＭＰａ、０．０４?ＭＰａ。汽轮机在降功率的过程中，主汽门前蒸汽压力及温变，四段抽汽及排汽压力也保持设定值。??Ｈｖｃ?ｓｔｅａｍ??￣￣￣ＣＷ５．６２?￣１??
用单通道进行计算模拟，但为了得到叶片整周的气动状况，需要对动静叶栅通道使用周??期性边界条件，本文简化的规定周期边界之上的所有气动参数是相等的。具体边界条件??设置如图２．４所示。??静叶柵通道?动叶機通道??￣Ｐｅｒｉｏｄｉｃｌ?Ｐｅｒｉｏｄｉｃｌ?—？??ＩＩ量泫輋一？?／??蒸汽溫度?（?？?＇?（?？压力??熟干度＿??＾?Ｐｅｒｉｏｄｉｃｌ?“??１?“??Ｒ６?ＯＵＴＬＥＴ??ＩＮＬＥＴ?ｉｌ?通道交界面??——??图２．４边界条件设置示意图??本文采用ＣＦＸ求解器对三维ＣＦＤ模型进行求解计算，在ＣＦＸ旋转机械模块中，??当一个交界面两侧的计算域使用不同的参考坐标系时（旋转／静止），坐标变化模型必须??使用以下三种模型之一［３８１。??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于一维-三维联合仿真的冷却系统匹配研究[J]. 王磊,晏强,文雪峰. 汽车实用技术. 2015(04)
[2]基于一维/三维耦合仿真的工程机械冷却系统优化设计[J]. 彭玮,田杰安,雷舒蓉,闫伟,郭峰,王应梁. 内燃机与动力装置. 2014(02)
[3]汽轮机通流部分热-流-固耦合数值模拟计算[J]. 孙玉昕,刘继男,王坤,黄树红,高伟. 武汉纺织大学学报. 2013(03)
[4]中国实验快堆汽轮机组热力校核计算[J]. 张乾,路云,张东辉,吴强. 核科学与工程. 2013(01)
[5]整车热管理的一维与三维耦合仿真[J]. 张宝亮,范秦寅,胡广洪,倪冬香,张苗,苏舒,周校平. 汽车工程. 2011(06)
[6]中国实验快堆汽轮机的首次冲转[J]. 张亚勃,张东辉. 核科学与工程. 2010(01)
[7]300MW汽轮机低压缸末二级三维流场数值模拟[J]. 强彦. 甘肃科学学报. 2009(04)
[8]基于一维/三维模型耦合仿真的汽车进气谐振器设计[J]. 谭建伟,葛蕴珊,毕晔,韩秀坤,高力平. 汽车工程. 2007(10)
[9]可压缩流体流经蝶阀的流量系数的计算[J]. 郭惠霞,杜鹃. 通用机械. 2006(04)
[10]CFD技术在汽轮机设计研究中的应用实践及展望[J]. 杜占波. 热力透平. 2005(02)
硕士论文
[1]基于一维、三维耦合的血球仪流体网络仿真平台设计与应用[D]. 李照霞.哈尔滨工业大学 2014
[2]柴油机冷却系统一维与三维联合仿真[D]. 崔艳伟.大连理工大学 2013
[3]离心泵系统特性的一维与三维瞬态耦合数值模拟研究[D]. 刘巧玲.浙江大学 2013
[4]具有除湿槽的透平级湿蒸汽两相流数值模拟研究[D]. 张威.哈尔滨工业大学 2012
[5]高比转速轴流泵水力优化设计[D]. 孟庆峰.扬州大学 2012
[6]高水头水电站爆破膜系统水击分析[D]. 周升成.兰州理工大学 2011
[7]蒸汽轮机末级叶片沟槽除湿方法的数值模拟[D]. 丁化文.哈尔滨工业大学 2010
[8]核电厂重要的核辅助系统建模研究及应用[D]. 周雅宁.上海交通大学 2010
[9]汽轮机内部流场数值模拟及叶片改进设计[D]. 崔海涛.大连理工大学 2006
[10]汽轮机除湿级内两相流动数值研究[D]. 孙兰昕.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3282863
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽轮机IDl3D藕合计算模型
哈尔滨工程大学硕士学位论文??示意图如图２．１所示。汽轮机的运行条件如下，丨００％满功率工况运行参数：主汽门前蒸汽压力１３?ＭＰａ；??汽温度４７０°Ｃ；排汽压力０．０２?ＭＰａ；?１？４段抽汽的下游压力分别为１．６５?ＭＰａ、Ｐａ、０．１２?ＭＰａ、０．０４?ＭＰａ。汽轮机在降功率的过程中，主汽门前蒸汽压力及温变，四段抽汽及排汽压力也保持设定值。??Ｈｖｃ?ｓｔｅａｍ??￣￣￣ＣＷ５．６２?￣１??
用单通道进行计算模拟，但为了得到叶片整周的气动状况，需要对动静叶栅通道使用周??期性边界条件，本文简化的规定周期边界之上的所有气动参数是相等的。具体边界条件??设置如图２．４所示。??静叶柵通道?动叶機通道??￣Ｐｅｒｉｏｄｉｃｌ?Ｐｅｒｉｏｄｉｃｌ?—？??ＩＩ量泫輋一？?／??蒸汽溫度?（?？?＇?（?？压力??熟干度＿??＾?Ｐｅｒｉｏｄｉｃｌ?“??１?“??Ｒ６?ＯＵＴＬＥＴ??ＩＮＬＥＴ?ｉｌ?通道交界面??——??图２．４边界条件设置示意图??本文采用ＣＦＸ求解器对三维ＣＦＤ模型进行求解计算，在ＣＦＸ旋转机械模块中，??当一个交界面两侧的计算域使用不同的参考坐标系时（旋转／静止），坐标变化模型必须??使用以下三种模型之一［３８１。??（１）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于一维-三维联合仿真的冷却系统匹配研究[J]. 王磊,晏强,文雪峰. 汽车实用技术. 2015(04)
[2]基于一维/三维耦合仿真的工程机械冷却系统优化设计[J]. 彭玮,田杰安,雷舒蓉,闫伟,郭峰,王应梁. 内燃机与动力装置. 2014(02)
[3]汽轮机通流部分热-流-固耦合数值模拟计算[J]. 孙玉昕,刘继男,王坤,黄树红,高伟. 武汉纺织大学学报. 2013(03)
[4]中国实验快堆汽轮机组热力校核计算[J]. 张乾,路云,张东辉,吴强. 核科学与工程. 2013(01)
[5]整车热管理的一维与三维耦合仿真[J]. 张宝亮,范秦寅,胡广洪,倪冬香,张苗,苏舒,周校平. 汽车工程. 2011(06)
[6]中国实验快堆汽轮机的首次冲转[J]. 张亚勃,张东辉. 核科学与工程. 2010(01)
[7]300MW汽轮机低压缸末二级三维流场数值模拟[J]. 强彦. 甘肃科学学报. 2009(04)
[8]基于一维/三维模型耦合仿真的汽车进气谐振器设计[J]. 谭建伟,葛蕴珊,毕晔,韩秀坤,高力平. 汽车工程. 2007(10)
[9]可压缩流体流经蝶阀的流量系数的计算[J]. 郭惠霞,杜鹃. 通用机械. 2006(04)
[10]CFD技术在汽轮机设计研究中的应用实践及展望[J]. 杜占波. 热力透平. 2005(02)
硕士论文
[1]基于一维、三维耦合的血球仪流体网络仿真平台设计与应用[D]. 李照霞.哈尔滨工业大学 2014
[2]柴油机冷却系统一维与三维联合仿真[D]. 崔艳伟.大连理工大学 2013
[3]离心泵系统特性的一维与三维瞬态耦合数值模拟研究[D]. 刘巧玲.浙江大学 2013
[4]具有除湿槽的透平级湿蒸汽两相流数值模拟研究[D]. 张威.哈尔滨工业大学 2012
[5]高比转速轴流泵水力优化设计[D]. 孟庆峰.扬州大学 2012
[6]高水头水电站爆破膜系统水击分析[D]. 周升成.兰州理工大学 2011
[7]蒸汽轮机末级叶片沟槽除湿方法的数值模拟[D]. 丁化文.哈尔滨工业大学 2010
[8]核电厂重要的核辅助系统建模研究及应用[D]. 周雅宁.上海交通大学 2010
[9]汽轮机内部流场数值模拟及叶片改进设计[D]. 崔海涛.大连理工大学 2006
[10]汽轮机除湿级内两相流动数值研究[D]. 孙兰昕.哈尔滨工程大学 2006
本文编号：3282863
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