空心静叶缝隙抽吸对蒸汽流场影响的数值研究
压气机动叶CLOCKING效应对叶片可靠性影响的数值研究
摘要 ： 采用基 于谐 函数（ ａ ｎ ） ｈｒ ｉ 的非定常计算方法 ， ｍｏ ｃ 数值模拟 了某型燃 气轮机 中间三级轴 流压气机 流场 ， 研究 第
二级 动叶 Ｃ Ｏ ＫＮ Ｌ Ｃ Ｉ Ｇ效 应对中间级静叶片气动负荷 的影 响。通 过对各 列 叶片非定 常气动 力和气 动力矩进 行 时域
文献［ ，］ ７ ８ 针对压 气 机 Ｃ Ｏ Ｋ Ｎ Ｌ Ｃ Ｉ Ｇ效应 对 各列 叶片 附面层
三维 Ⅳ一 ｓ方程进行 求解 。通过对各列叶片非定常气动 力和
气动力矩进行 时域 和频域分析 ， 出在 Ｃ Ｋ 指 Ｌ ２位置上 ， 叶片具 有最稳定 的气 动负荷 。Ｒ ２转 子叶 片处于不 同 的 Ｃ Ｏ Ｋ Ｎ Ｌ Ｃ ＩＧ
第５ ３卷 第 ４ 期
２１ ０ １年 ８月
汽
轮
机
技
术
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ４ １５ ．
Ａｕ ． ０１ ｇ２ １
ＴＵＲＢＩ ＮＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
压 气 机 动 叶 Ｃ Ｏ Ｋ Ｎ 应 对 叶片 可靠 性 Ｌ Ｃ Ｉ Ｇ效 影 响 的数 值 研 究
姚宏伟 ， 颜培 刚， 万金 韩
不易直接 用于实际问题 。
１ 数值方法
数值 方法采用 Ｎ ＭＥ Ａ公 司推 出的 ＦＮ Ｔ ／ ｕｂ Ｕ Ｃ Ｉ Ｅ Ｍ Ｔ ｒｏ软
目前 ， 王动 吐
收 稿 日期 ：０ １ ２１ ２ １ － ．７ ０
Ｑ ！ Ｇ的研究很少见 。本文 研究
作者简介： 姚宏伟（９７ ， 教授 １ － 男， 级高级 ６） 工程师， 从事叶轮 机械设计研究与管理工作。
下进行 的 ， 数值方法采用基于 ｈ ｒ ｏｉ ａ ｎｃ的频域 变化方法 对全 ｍ
叶顶吸气效应抑制叶片振动的研究
通过 测量 出不 同条 件 下 叶 片 的 振 幅 并 比较 分 析 ， 探究 了吸 气 位置 、 气 缝 隙 长 度 等 因 素 对 叶 片 振 幅 变 吸 化 程度 的影 响 。实验 过 程 中 叶片 顶端 及 两 侧 密封 间隙
均 调 为 ０ ２ ｍｍ， 气 缝 隙宽 度 为 ２ ｎ 长 度 最 大 为 ． 吸 ｌ ｍ，
阅的 大量文 献 之 中 ， 没 有 找 到将 吹 吸 气 应 用 于改 善 还
１２ １ 不 同位置 吸气 对 叶片振 幅 的影 响 ． ．
吸气位 置 的改 变是 通过 叶顶 密 封块 底 板 的更 换 来 实现 的 ， 计外 形 尺寸 相 同的底 板 ， 图 １ ｃ 所 示 ， 设 如 （） 底
旋流 只有 在 合 适 的 流 速 和 流 量 下 才 能 起 到 抑 振 的 作 用， 否则就 会 导 致 振 动 失 稳 ， 反 旋 流 结 构 复 杂 ， 计 且 设
定在壳 体 上 ， 部 装 有 光 滑 密 封 块 ， 封 块 底 板 可 卸 ， 顶 密 方便更 换 ［ １ １ ］ 以调整 吸 气 时 的相 关参 数 。叶顶 图 （） ， ２ 和两 侧密 封 间隙均 为 ０ ２ｌＴ ． ｌ。 ｎｌ
实验 系统 如 图 １所 示 ， 气 流泵 起动 后 ， 主 叶片在 脉
动气 流作 用 下产 生 振 动 ， 流 传 感 器 测 出叶 片 振 幅 后 涡
通过 Ｏ ３ Ｒ ８进 行信 号转 换 ， 由计算 机 显示 。实验 条件 主 要 通过 叶 顶密 封块 和抽气 泵 来进行 调 整 。
减 振 ， 者 通 过 特 殊 的结 构 设 计 达 到 减 振 的 目的 Ｊ 前 ，
１ 吸气对 叶片振 动影响的模型实验研究
抽汽压损运行标准值定量方法研究_严俊杰
抽汽压损运行标准值定量方法研究西安交通大学(西安 710049)严俊杰 李秀云 刘继平 邢秦安 陈国慧林万超[摘 要] 利用传热理论和流体力学理论,研究了回热加热器的运行端差和抽汽压损运行标准的影响因素,提出了运行端差和抽汽压损的运行标准值定量分析方法,并给出了满足工程实际的简化计算模型。
[关键词] 回热加热器 运行经济性 运行标准值 加热器端差 抽汽压损 火力发电厂回热加热器是现代火电厂中用来提高热经济性的主要设备,其运行性能直接影响到整个机组的热经济性。
回热加热器影响经济性的因素包括:加热器的端差、抽汽压损、散热损失等。
定量诊断这些因素对热经济性的影响,是节能改造、完善热力设备、改进操作和管理的一项重要技术工作。
由于回热加热器散热损失只与其设备的温度、保温层的质量和厚度,以及设备与大气接触的表面大小有关,一般变化不大,而且不是运行人员可以控制的,它对机组热经济性的影响可以通过文献[1]的方法定量。
因此本文主要针对加热器的端差、抽汽压损运行标准值的诊断方法进行研究。
对火电机组进行经济性诊断,最重要的就是确定各种影响经济性因素的标准值,若标准值确定不准,那么经济性诊断的结果就失去了意义和使用价值。
前人针对加热器进行经济性诊断时,没有考虑变工况下加热器端差、抽汽压损标准值的变化,而均假设其为定值(等于设计值)。
但机组实际运行过程中,由于负荷、外界环境及热力系统的变化,导致加热器的入口水温度、给水流量等参数发生变化,从而使加热器的端差、抽汽压损的标准值发生变化,尤其是当某个加热器停运时,比该加热器抽汽压力高的一级加热器的变化很大。
1 加热器端差的运行标准值加热器的端差H 类似于传热温差,影响其大小的主要因素有:加热器内传热管的特性、传热管的尺寸、管内对流换热系数、管外凝结换热系数及管内外工质的温度等。
对于实际运行的加热器而言,由于加热器已经设计完成,因此影响其运行端差标准值的因素实际就是加热器的汽侧温度、给水入口水温(t w )及给水流量(G w )。
阻尼台对轴流跨声速压气机性能的数值研究
密 。处理 机匣 采用Ｈ型 网格 。为 了准确模 拟叶尖 间
隙 区的流动 ，在间 隙区沿径 向均匀分 布 ｌ个节 点 ， ７
并对转 子顶 部间 隙区采用 了“ 蝶型 网格” ，获得 正交 性 良好 的网格 。图 １ 给出 了带 阻尼 台的单 级轴 流 、２
压 气机 三维 图 、 片通 道计算 网格简 图。８ 周 向 ） 叶 ４（
２２ 压 气 机 内部 流场 对 比分 析 ．
图 ４ 出了约 ６ ％处 叶展处 流 面上 的相对 马 给 ５
赫数 分布 云图 ， 中 ６ 其 ５％叶 高的 流面靠 近阻尼 台
的上壁 面 。从 图 ４中可观察 到 ，带 阻尼 台后 ，动 叶 吸力 面附近 的低相对 马赫数 区域较无 阻尼 台时的范 围大得 多 ，特 别是靠 近尾缘处 时 ，这 意味该处 的流 动损失 大 。同时还观察 到带阻尼 台后 ，通道激波 位
第２ ５卷 第 ２期 ２１ ０ ０年 ３月
海 军 航 空 工 程 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｖ ｌ ｒ ｎ ｕ ｉａ ｎ ￣ ｎ ｕ ｅ ｌ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｒ ａ Ｎａ ａ ｏ ａ ｔ ｌ ｄ Ａｓ ｏ ａ ｔ ａ ｖ ｒ ｉ ｏ Ａｅ ｃ ａ ｉ Ｕｎ ｙ
、 １２ Ｎｏ２ ， ．５ ｏ ． Ｍａ ． ０ Ｏ ｒ２ ｌ
内部流场进行模拟 ，着重讨论了压气机转子 中带阻尼台部分 区域及端壁 区域 的流场 。数值计算结果指 出阻尼台 的引入降低了该压气机 的性 能。流场分析表明 ，带阻尼台后增大 了动叶 中部通道 （ 阻尼台附近 ）及静叶靠 近机 匣的区域 的流动损失 ，但对动叶顶部流场 、动叶吸力面附近的分离线位置和形状影响很小 。 关键词 ：跨声速风扇 ；阻尼台；数 值模 拟 总性 能 比较 ．
方圆过渡入口烟道流场优化及阻力特性的数值研究
方圆过渡入口烟道流场优化及阻力特性的数值研究方圆过渡入口烟道是一种广泛应用于热电厂、钢厂及其他工业场所的结构，作为烟道连接锅炉与大气，是整个排放系统的重要组成部分。
为了提高其传热和排放效率，需要对其流场进行优化，减少流动阻力并提高通风效率。
本研究采用计算流体力学(CFD)方法对方圆过渡入口烟道中的流场进行数值模拟。
首先对方形入口进行数值分析，研究其流场特性并分析阻力特性。
然后将圆形出口与方形入口进行连通，对过渡段进行研究优化，最终得出最优化的方圆过渡入口烟道的设计方案。
在流场分析中，我们采用了标准的k-ε湍流模型。
模拟结果表明，在方形入口处，流速较慢，流场呈现出将流体压缩并加速的状态，出口处则存在较大的涡旋和扰动，导致流动阻力较大。
通过多次计算和仿真实验，我们逐步调整模型参数和几何形状，最终得到最优化的方圆过渡入口烟道的设计方案。
该设计方案对于最大化烟道内部的流动速率和流量，减少能量损失和排放成本都有着十分显著的效果。
本研究的实验结果表明，方圆过渡入口烟道流场的优化设计可以显著提高其通风效率、降低流动阻力、减少能量损失和排放成本，对于节约能源和保护环境都具有重要意义。
但是在实际工程中，由于设计参数的复杂性和现场条件的变化，还需要进一步的研究和优化，才能达到更好的效果。
数据分析是研究方圆过渡入口烟道流场优化及阻力特性的关键环节。
通过对实验数据的收集、整理和分析，可以深入了解烟道内部的流动特性和阻力特性，为优化方案的确定和实施提供重要依据。
首先，我们需要对实验数据进行分类整理。
主要包括流场特性参数、阻力特性参数和优化方案参数。
流场特性参数主要包括烟道内部的速度、压力、温度等；阻力特性参数主要包括摩擦阻力、惯性阻力和总阻力等；优化方案参数主要包括烟道的几何形状、流场特性及其改善效果等。
然后，我们可以对数据进行分组统计和绘图分析。
以烟道内部速度为例，可以通过绘制速度分布图、速度曲线等，来分析烟道内部的流场特性。
我国大型汽轮机叶片运行状况的研究和对策-中国电力设备管理网
我国大型汽轮机叶片运行状况的研究和对策刘志江袁平国家电力公司热工研究院(陕西西安 710032)0 前言叶片是汽轮机的关键零件，又是最精细、最重要的零件之一。
它在极苛刻的条件下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力、腐蚀和振动以及湿蒸汽区水滴冲蚀的共同作用。
其空气动力学性能、加工几何形状、表面粗糙度、安装间隙及运行工况、结垢等因素均影响汽轮机的效率、出力；其结构设计、振动强度及运行方式则对机组的安全可靠性起决定性的影响。
因此，全世界最著名的几大制造集团无不坚持不懈地作出巨大努力，把最先进的科学技术成果应用于新型叶片的开发，不断推出一代比一代性能更优越的新叶片，以捍卫他们在汽轮机制造领域的先进地位。
在1986～1997年间我国电力工业得到持续、高速发展，电站汽轮机正在实现高参数大容量化。
据统计，到1997年底，包括火电、核电在内的汽轮机装机容量已达到192 GW，其中火电250～300 MW机组128台，320.0～362.5 MW机组29台，500～660 MW机组17台；200 MW及以下的机组也有很大发展，200～210 MW机组188台，110～125 MW机组123台，100 MW机组141台。
核电汽轮机最大容量为900 MW。
随着我国电站汽轮机大容量化，叶片的安全可靠性和保持其高效率愈显得重要。
对于300 MW及600 MW机组，每级叶片转换的功率高达10 MW乃至20 MW 左右，即使叶片发生轻微的损伤，所引起的汽轮机和整台火电机组的热经济性和安全可靠性的降低也是不容忽视的。
例如，由于结垢使高压第1级喷嘴面积减少10%，机组的出力会减少3%，由于外来硬质异物打击叶片损伤以及固体粒子侵蚀叶片损伤，视其严重程度都可能使级效率降低1%～3%；如果叶片发生断裂，其后果是：轻的引起机组振动、通流部分动、静摩擦，同时损失效率；严重的会引起强迫停机，有时为更换叶片或修理被损坏的转子、静子需要几周到几个月时间；在某些情况下由于叶片损坏没有及时发现或及时处理，引起事故扩大至整台机组或由于末级叶片断裂引起机组不平衡振动，可能导致整台机组毁坏，其经济损失将以亿计，这样的例子，国内外并不罕见。
空气对流传热实验报告准数
竭诚为您提供优质文档/双击可除空气对流传热实验报告准数篇一：实验五套管换热器传热实验(1)实验五套管换热器传热实验实验学时：4实验类型：综合实验要求：必修一、实验目的通过本实验的学习，使学生了解套管换热器的结构和操作方法，比较简单内管与强化内管的差异。
二、实验内容1、测定空气与水蒸汽经套管换热器间壁传热时的总传热系数。
2、测定空气在圆形光滑管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。
3、测定空气在插入螺旋线圈的强化管中作湍流流动时的对流传热准数关联式。
4、通过对本换热器的实验研究，掌握对流传热系数?i的测定方法。
三、实验原理、方法和手段两流体间壁传热时的传热速率方程为Q?KA?tm（1）式中，传热速率Q可由管内、外任一侧流体热焓值的变化来计算，空气流量由孔板与压力传感器及数字显示仪表组成的空气流量计来测定。
流量大小按下式计算：Vt1?c0?A0?2??p?t1其中：c0—孔板流量计孔流系数，0.65；A0—孔的面积，m2；（可由孔径计算，孔径d0?0.0165m）?p—孔板两端压差，kpa；?t1—空气入口温度（即流量计处温度）下的密度，kg/m3。
实验条件下的空气流量V（m/h）需按下式计算：3V?Vt1?273?t273?t1其中：t—换热管内平均温度，℃；t1—传热内管空气进口（即流量计处）温度，℃。
测量空气进出套管换热器的温度t(℃)均由铂电阻温度计测量，可由数字显示仪表直接读出。
管外壁面平均温度tw(℃)由数字温度计测出，热电偶为铜─康铜。
换热器传热面积由实验装置确定，可由（1）式计算总传热系数。
流体无相变强制湍流经圆形直管与管壁稳定对流传热时，对流传热准数关联式的函数关系为：lnu?f(Re,pr,)d对于空气，在实验范围内，pr准数基本上为一常数；当管长与管径的比值大于50时，其值对nu准数的影响很小，故nu准数仅为Re准数的函数，因此上述函数关系一般可以处理成：nu?b?Re式中，b和m为待定常数。
低速风洞内部流场数值模拟
低速风洞内部流场数值模拟代燚;陈作钢;马宁;任泽斌【摘要】以上海交通大学在建的多功能低速风洞为研究对象,针对其设计上的独特性,采用CFD方法首次实现对风洞内部流场的整体数值模拟,风扇段流场利用MRF 模型处理,数值模拟中计及了阻尼网的整流效果.同经验设计法的气动设计结果进行对比发现,数值模拟得到的流量与设计流量差距很小,压力损失在一定程度上较为吻合.数值模拟揭示了风洞内部存在的流动分离现象,为提高风洞的气动性能提供了改进方向.对风洞同轴度下降引起的流场品质变化进行了分析,结果表明微小同轴度偏差对流场品质的影响不大.【期刊名称】《空气动力学学报》【年(卷),期】2014(032)002【总页数】7页(P203-208,213)【关键词】低速风洞的气动设计;CFD;阻尼网;流动分离;数值风洞【作者】代燚;陈作钢;马宁;任泽斌【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240;上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200030;上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200030;中国空气动力研究与发展中心,绵阳621000【正文语种】中文【中图分类】V2110 引言风洞是一种能在管道内产生人工可控气流，利用相似原理进行各种空气动力学实验的设备。
低速风洞是指试验段气流速度小于130m／s（马赫数小于0.4）的风洞［1］。
从20世纪四十年代开始，国外开始建造低速风洞，迄今低速风洞已经得到了很大的发展。
计算机信息技术的迅速发展推动了计算机与风洞的一体化，风洞的试验能力得到了极大提升，获取的信息量增多，试验数据质量明显提高，试验费用下降［2］。
技术进步导致试验市场对于风洞性能的要求逐步提高，那些性能差、效率低的风洞必将被逐步淘汰。
风洞的气动设计主要依靠经验公式。
随着计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）的快速发展，CFD方法已开始用于风洞试验结果对比及流动机理解释等方面，数值风洞的研究与应用也取得了很大的进展［3－4］，在结构风工程研究中具有战略意义，其长期目标是用计算机部分甚至全部代替风洞。
低速条件下展弦比对弯叶片扩压静叶栅流场性能的影响
栅稠度以及展弦比的影响， 然而遗憾 的是在 目前 的
研究报道 中并没有找到与扩压叶栅弯叶片适用条件 相关的研究论文， 为此 ， 本文在研究叶栅展弦比对弯 叶片流场 影响 的基 础 上 ， 弯 叶 片适 用 条件 进 行 了 对
件下的弯叶片流场进行 了数值模拟。结果 表明叶栅展弦 比的大小对弯叶片在扩压 叶栅 中的作用影响较大 ， 若 展弦 比增加 ， 叶片改善 叶栅性能 的作用将增强 。大展弦比叶栅 中强弯叶片明显提高了吸力面角区密流系数 弯 的大小 ， 而改善 了近端 区的流场性 能。在扩压叶栅中弯叶片可均化 流场 参数沿径 向的分 布 ， 从 而在 大展弦 比
阐述 。
１ 数值计算程序与算例介绍
计算 程序 为 Ｎ ＭＥ Ａ公 司开发 的 ＦＮ ／ Ｕ Ｂ Ｕ Ｃ ＩＥ Ｔ Ｒ Ｏ 流 场求解 器 。ＦＮ ／ Ｕ Ｂ ＩＥ Ｔ Ｒ Ｏ是 用 于对 叶轮机 械 计 算 仿真 的专业 软件 ， 加 入 的高 精 度 差 分 格式 对 叶栅 其
的研究 中 Ｋ ｂｙ ｈ等－提出了最佳弯曲角 的概念 ， ｏａａ ｉ ５ ｓ ｊ
表面损失增加 ， 且静 叶栅的总压比和效率降低。这
些 研究 在一定 程 度上表 明仅 在具 备某些 条件 的情况 下弯 叶 片可 以改 善 叶栅 的性 能 ， 遗憾 的是 在 目前 但 的研究 报道 中很少 有对 扩压 叶栅 中弯 叶片适用 条件
和空间差分格式分别为四阶显式 Ｒ ｎｅ ｕａ ｕｇ —Ｋ ｔ 格式 ｔ 和 二阶对 称 Ｔ Ｄ迎 风格 式 。为 了加 速 收敛 ， Ｖ 计算 使 用 了完全 多重 网格 技 术 。进 口边 界条 件 为 ： 虑 了 考
叶片加工误差对压气机性能影响研究综述
Chinese Journal of Turbomachinery Vol.66，2024,No.2Summary of Research on the Influence of Blade MachiningErrors on Compressor Performance *Wei-peng Lei 1Hong-zhou Fan 1Jian-hua Yong 2Xin Shu 2（1.School of Energy and Power Engineering,Xi'an Jiaotong University;2.Shengu Group Co.,Ltd.）Abstract：Impeller blades inevitably experience errors during actual machining,which can lead to performance differences between actual and theoretical design.This article studies the impact of different types of errors on compressor performance based on the manufacturing errors of impeller blade profile and roughness.Firstly,analyze the impact of different contour deviation forms on compressor performance,and explore various research methods,such as uncertainty analysis and low-speed simulation,to achieve a true judgment of the impact of manufacturing errors on compressor performance.Point out the contour manufacturing errors,and pay special attention to the impact of the leading edge of the blade on compressor performance.Secondly,the surface roughness error of blades needs to be determined based on the actual design situation and processing cost to determine the accuracy range of surface roughness.Taking into account various influencing factors,error compensation techniques are consciously used during the design process to reduce the impact of manufacturing errors on compressor performance.Keywords：Compressor;Manufacturing Error;Profile Tolerance;Roughness;Error Compensation摘要：叶轮叶片在实际加工过程中会难免出现误差，从而导致实际叶轮与理论设计叶轮产生性能差异。
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流 总 压损 失 系 数 逐 渐减 小 。缝 隙抽 吸使 叶 栅 进 口马赫 数 有 所 升 高 ， 内 弧 上 的缝 隙抽 吸 对 马赫 数 的影 响要 大 于 背 且
关键词 ： 心静叶 ； 隙抽吸； 空 缝 数值 模 拟 ； 汽 流 场 ； 界 层 蒸 边 分 类 号 ：Ｋ ６ Ｔ ２３ 文 献 标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ －８４ ２ １ ）１０ ３－４ １ １ ８ （０ ０ ０ －０ ５０ ０ ５
Ｎｕ ｒｃ ｌＳ ｍｕ ａ ｉ ｎ Ｏｌｔ ｅ Ｅｆｅ ｔ ｆＨｏ ｌｗ ｔ ｔｏ ａ ｙ Ｓ ｏ ． ｕ ｔｏ ｍｅ ｉａ ｉ ｌｔｏ ｉ ｈ ｆ ｃ ｓ ｏ ｌｏ Ｓ ａ ｉ ｎ ｒ ｌ ｔｓ ｃ ｉ ｎ ｏ ｈ ｔａ Ｆ ｏ Ｆｉｌ ｎ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｍ ｌ ｗ ｅ ｄ
第５ ２卷 第 １ 期
２１ ００年 ２月
汽
轮
机
技
术
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ １ １５ ． Ｆｂ ２ ０ ｅ ． ０１
ＴＵＲＢＩ ＮＥ ＴＥＣＨＮ０Ｌ ０ＧＹ
空 心 叶缝 隙抽 吸对 蒸 汽 流场影 响 的数值 研究 静
王新 军 ， 王侯 玲 ， 仇璐 珂 ， 宇 萌 韩
（ 西安 交通大 学叶轮 机械研 究所 ，西安 ７ ０ ４ ） １０ ９
ＷＡ ＧＸｎ ｕ ， Ｎ ｏ—ｎ，Ｉ ｕｋ ，Ａ ｕｍ ｎ Ｎ ｉ－ｎＷＡ ＧＨ ｕｉ ＱＵＬ— Ｈ ＮＹ —ｅｇ ｊ ｌｇ ｅ
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弧上的影响 ； 当缝隙角度 ＝ ５ 时， ４ 。 缝隙抽吸对叶栅进 口马赫数的影响较大 ； 隙宽度 的增大使叶栅进 口马赫数升 缝 高的幅度也越大。缝 隙抽吸对叶片表 面压力分布总体影 响不大 ， 仅在缝隙附 近的汽流静压有较 大的降低 ； 随着缝 隙宽度的增加 ， 隙处的汽流静压降பைடு நூலகம்越大。另外 ， 隙抽吸使叶片表面的汽流边界层有所减薄 。 缝 缝
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