汽轮机部分进汽调节级三维流场的非定常数值模拟

使用商业软件NUMECA,采用三维粘性数值模拟方法对处于部分进汽条件下调节级的内部流动进行数值模拟,并以此来分析调节级内部流动的非定常现象,从而进一步理解调节级的工作机理。

背压向心汽轮机出口变工况特性数值仿真

背压式向心汽轮机适用于工业蒸汽的余压回收,而该应用场景常因流量不稳定造成汽轮机的出口工况变动,使机组的运行效率受到影响。为了掌握变工况时汽轮机的工作特性,本文使用商用软件ANSYS对背压汽轮机中的向心涡轮进行数值计算,绘制出向心涡轮特性曲线;同时,针对性能较差的小流量工况,文章采用了部分进汽的方式优化涡轮性能,并借助全圆周定常计算论证了部分进汽优化方式在向心汽轮机上的可行性。结果表明,出口压力会对涡轮的通流特性产生较大影响,随着出口总压的减小,流量逐步增大并最终趋于临界值,涡轮整体性能较为理想;但若出口压力持续增大,则涡轮的通流能力变差,其气动效率将急剧下降。采用部分进汽方式调节涡轮性能时,若速比小于0.85,可采用较大部分进汽度及分散进汽方式适当提升输出功;而若速比大于0.85,通道流量始终处于较低水平,此时应通过降低部分进汽度并采用集中进汽的方式可改善流动状态,提升涡轮气动效率。