排汽缸与末级整圈叶片耦合流动的数值研究

ｒ
ｇｅ
ｓ ｗ ｈｏ ｌ ｅ ａ ｎｎｕ ｌ ａｒ
ｃａｓ ｃ ａｄｅ ｓ
李 勇
丛星 亮
（
陈 鑫
杨 骏
，
陈 剑
２ ３ ００ ６
１
）
余永 生
安 徽 省 电 力 科学 研 究 院 安徽 合 肥
摘 要 使 用 数值 计 算 软件
： ，
ＣＦＸ
对 某汽 轮 机 的 低 压 排 汽 缸 和 最 后
步 提 高 排 汽 缸 性 能评 价 的 精 度
：
一
。
关 键 词 汽 轮 机 低 压 排 汽 缸 末 级 整 圈 叶 栅 耦 合 流 动 模拟
；
；
；
Ａ ｂ ｓｔ ｒ ａｃｔ
：

Ａ ｃ ｏ ｍｂ
ｉ
ｎｅ ｄ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｃ ａｌ ｓ ｉｍ ｕ ｌ ａ ｔｉ ｏ ｎ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｃｏ ｕ
。
条件 下 降低 汽 轮机 末 级 叶 栅 出
，
的 静 压 可 以 使 数 的 传 递 误差
。
，
整 圈 计 算 的 叶 栅 计降增 加 提 高 汽 轮机 装 置效 率 研究 成果 期 性 交界 面 表 明 排 汽 缸 损 失 每 降低
１
可 以避 免 此 问 题
ｂｙ Ｃ Ｆ Ｄ ｓｏ ｆｔｗ ａ ｒｅ ＣＦ Ｘ
．
ｅ ｓ ｉ ｍｕ Ｃ ｏｍ ｐａ ｒｅ ｔｏ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ
ｌ
ｕ ｓ ｔ ｈｏ ｏｄ ｃｏ ｍｂｉ ｎｅ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌａ ｔｉ ｏｎ ｃ ａ ｎ ａ ｔｉ ｏｎ ｏ ｆ ｆ ｌ ｕ ｉｄ ｆ ｌ ｏ ｗｉｎｅ ｘｈ ａ
ｉ
ｐｌ ｅ ｓ ｔｈ ｅ ｅ ｘｈ ａｕｓ ｔ ｈｏｏ ｄ ｗ
ｉ
ｔ
ｈｔ ｈｅ ｗ ｈｏ ｌｅ ａｎ ｎｕｌ ａｒ ｃ ａ ｓ ｃａ ｄ ｅ ｓ ｈ ａｓ ｂ ｅｅｎ ｃ ａｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏｕ ｔ
ａｋｅ ｃ ｏ ｎｓ ｉ ｄ ｅｒ
ｄ ｏ ｆ ｓ ｔｒ ｏｎ
一
级 整 圈 叶 栅 的 耦合 流 动 进 行数 值模 拟
。
。
与 排汽缸 流 场 单
，
独 模 拟 相 比 排 汽 缸 和 末 级 整 圈 叶柵 搞 合 计 算 考 虑 了 末 级动 叶 排 汽 对 排 汽 缸 流 场 的 影 响 可 以 采 用 单 通 道 建模 也 可 以 采 用
， ， ；
引 人 凝 汽器 的 通 道
，
、
静 叶 大 部 分 采 用 单 通 道 建模 单
，
将 末 级动 叶 出
。
口
蒸 汽 的 余 速 通 道 耦 合 计算 虽 然 考 虑 了 末 级 叶 栅 排 汽 的 影 响
一
，
动 能尽量 地 转 化 为 压 力 能
，
在 凝 汽器 背 压
口
，
定 的 但单 通 道 叶 栅模 型 的 周 期 性 交界 面会 引 起 热 力 参
ｃ ｏｍ ｂｉ ｎ ｅ ｄ ｎ ｕｍ ｅｒ ｉ ｃａ ｌ ｓｉｍ ｕｌａｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａｎ ｓｉ ｍｕｌ ａｔ ｅ ｍｏ ｒ ｅ ａｃ ｔｕ ａｌ
ｒｏ ｍ ｏ ｎｅ ｓｉ ｄ ｅ ｏｆ ｐ ｅ ｒ ｉｏ ｄｉ ｃ ｉｎ ｔｅ ｒｆａ ｃ ｅ ｔ ｏ ｔｈ ｅ ｏｔ ｈｅ ｒ ｐ ａｒ ａｍ ｅ ｔｅ ｒｔ ｒａｎｓｍｉ ｔｉ ｏｎ ｆ
，
ｔ
ｅ
ｇ
ｌ ｏ ｗ ｎｔ ｅｒ ａｃ ｔ ｏｎ ｓ ｂｅ ｔｗ ｅ ｅｎ ｌ ａ ｓｔ ｓｔａｇｅ ａ ｎｄ ｅ ｘ ｈ ａｕｓｔ ｈｏｏ ｄ ｆ
ｉ ｉ
．

Ｔｈ ｅ ｗｈｏ ｌｅ ａ ｎ ｎｕ
．
ｌ
ａ ｒ ｃ ａ ｓｃ ａｄｅ ｓ ｕｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔｈｉ ｓｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａｔｉ ｏ ｎ ｃａｎ ｒｅ ｄｕ ｓｅ ｔ ｈｅ ｅ ｒ ｒｏｒ ｏｆ


Ｔｈ ｕｓ
，
ｉ
ｎ ｌｅ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｏｎｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｅ ｘ ｈ ａｕｓｔ ｈ ｏ ｏｄｓ ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｏ ｂｔａｉｎ ｍｏｒｅ ａ ｃ ｃｕ ｒａ ｔｅ ｆ ｌ ｏｗ ｆ ｉ ｅ ｌｄ ｉｎ ｅｘ ｈ ａｕｓ ｔ ｈｏ ｏｄ ｗ ｈｉ ｃ ｈ ｈａ ｓ ａ ｓ ｔｒｏ ｎ
，
耦 合 计 算 的 动 静 叶 栅 流 道模 型
、
整 圈 建模 相 比 单 通 道 建模 整 圈 耦 合模 拟 能 够 减 小 周 期 性 交 界 面 引 起 的 参 数 传 递 误 差
， ，
。
所 以 整 圈 耦 合 计 算 能 够 模 拟 出 更 接近 真 实 情 况 下 的 排 汽 缸 进 口 参 数 分 布 从 而 获 得 更加 准 确 的 排 汽 缸 内 流 动 结 构 进
ｏｎ ｏｆ ｅｘ ｈ ａｕ ｓｔ ｈｏ ｏ ｄ
＊
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ｍ
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：
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ｂｉｎ ｅ
；
ｌ
ｏｗ
－
ｐ
ｒｅ ｓ ｓ
Ａ
５２
ＡＮ ＨＵ
Ｈ Ｐ第
３３
Ｉ
Ｅ Ｌ ＥＣ Ｔ ＲＩ Ｃ ＰＯ ＷＥ Ｒ
２０
１
６
卷第 ４ 期 年 ２ 月
１
排 汽 缸 与 末 级 整 圈 叶 片 耦 合 流 动 的 数值 研 究
Ｃ ｏ ｍ ｂ ｎ ｅｄ ｎｕ ｍｅ ｒ
ｉ ｉ
ｃａ ｌ ｓ ｉｍｕｌ ａ ｔｉ ｏｎ ｏ ｆ ｅ ｘｈ ａ ｕｓ ｔ ｈ ｏ ｏ ｄ ａ ｎｄ ｌ ａｓ ｔ ｓ ｔ ａ
ｕｒ ｅ ｅ ｘ ｈａｕ ｓｔ ｈ ｏｏｄ
；
ｌ
ａｓ ｔ ｗ ｈ ｏ ｌｅ ａｎ ｎｕｌ ａ ｒ ｓｃ ａｓ ｃ ａ ｄｅ ｓ
；
ｃ ｏｍｂｉ ｎｅ ｄ ｎ ｕｍ ｅｒ ｉｃ ａｌ ｓ ｉ ｍ ｕｌａ ｔｉ ｏ ｎ
低压 排 汽 缸 是 将 汽 轮 机末 级 叶 栅 排 出 的 蒸 汽过 对 于 末 级 动
。
从而 获得 加更 准
－
０％
，
汽 轮 机 的 整 机 装 置 确 的 模 拟 计 算 结 果