湿蒸汽流场下介入式探针振动数值模拟

介入式探针在汽轮机末级与湿蒸汽流场相互影响,采用双向流固耦合技术对该三元流动问题进行数值分析,研究探针在湿蒸汽流场下的受力情况和振动特性.利用Workbench平台搭建流固耦合模型,采用基于湍流剪应力输运的k-ω模型以提高计算精度.计算结果表明:探针在X、Y、Z方向的振动周期略有波动,最大振幅分别为0.28 mm、4.75和5.50μm.由于光学探针结构特殊,探针前端测量区域受到压差作用力很小,前端的形变量增长率有所降低.在振动过程中,探针背流方向约2/3探针长度处应力值最大,该值远低于探针材料的许用应力,且在计算工况下不会引发共振效应.