汽轮机中压联合汽阀优化设计

针对某型汽轮机中压联合汽阀压损较高的问题,提出了一种基于多孔介质流动模型的计算方法,采用多孔介质模型模拟阀门中的滤网,对不同优化方案的汽阀进行了稳态计算流体力学模拟,对比分析了各优化方案对中压阀压损的影响。研究表明:相较于改变调节阀远端与阀杆中轴线距离的方案,对调节阀圆角处进行曲率优化可以有效降低汽阀压损,且对几何改动较小,效果更为理想。

发电厂汽轮机故障分析与信息分析对策研究

阐述了汽轮机中常见的几种故障,如真空泵效率降低、转子平衡失稳和非正常震动等。针对发电厂汽轮机的特定故障,分析了多种应对策略,包括解决低真空问题的方法、震动异常的处理等。设计了一套汽轮机计算机化维护管理系统,并探讨了现代化技术在汽轮机维护和优化中的应用,通过应用现代化技术,可有效预防故障,提高运行效率。

大型水-氢-氢冷汽轮发电机通风系统的计算及端部通风流道变化对结构件温度的影响

根据330 MW大型水–氢–氢冷汽轮发电机通风结构的特点,建立了半个轴向段电机的通风网络模型,采用流体网络方法计算得到电机运行时的总风量、各通风沟和进风室的风量和压力。为了验证流体网络方法计算的准确性,给出了端部区域内的流体与传热耦合三维数学模型,以流体网络计算出的压力和风速作为给定汽轮发电机端部求解域中的边界条件,采用有限体积法计算了铜屏蔽的温度分布,将耦合场计算结果与电机实测结果进行比较,误差满足工程要求。在此基础上,对电机端部区域内铜屏蔽和压圈之间的通风流道面积进行调整,在电机额定运行下,分析调整后铜屏蔽温度的变化,为大型汽轮发电机结构设计提供了可靠的依据。

中法合作型330MW汽轮发电机定子、转子线圈国产化

分析了汽轮发电机定子、转子线圈国产化技术难点。通过采取相应的技术措施,最新的绝缘技术、绝缘材料,更新生产工艺,从而制造出满足设计要求的国产定子、转子线圈。

75MW空冷汽轮发电机通风系统设计及试验

本文在对75MW空冷汽轮发电机通风系统动力源、阻力源详细计算分析的基础上,绘制通风系统网络图并应用Flowmaster软件求解发电机的总风量和各支路风量分配情况。在真机上对发电机进行了总风量的测量试验。通过对比分析表明,试验值跟计算值间计算误差为2.9%。还计算了风速工作特性曲线和电机内各部分的流阻情况,得到电机风扇的运行工作点,验证了计算的准确性,提出了电机运行风量和转速的关系。

汽轮机高效调节阀通流特性及通用设计曲线研究

针对某汽轮机新型调节阀的流动特性进行了系统的分析和研究,建立了阀门的CFD仿真模型,采用数值模拟方法,计算确定了调节阀的压损及流场,获得了其通用流量特性曲线和提升力特性曲线等设计参数。在进出口压比相同时,提升力曲线的变化趋势是随着阀门开度的增加先下降,在相对升程约为25%后上升;给定阀芯升程时,随着压比降低相对流量和提升力均减小;阀芯相对升程0~35%时,相对流量系数曲线基本成一条直线,在相对开度35%左右趋于一个稳定值。依据所得到的相对升程-流量系数和相对升程-提升力系数曲线,可以实现汽轮机调节系统的配汽计算,为新型调节阀的设计和应用提供了依据。

汽轮机主汽阀结构对其通流特性的影响

采用CFD方法,研究了某汽轮机新型主汽阀结构和阀芯布置对其通流特性及流动损失的影响,提出了改进的主汽阀布置方式和结构,分析对比了不同滤网结构在相同工况下的压力场和速度场,得到了滤网对流动阻力影响的变化规律。滤网的使用可以使得阀门流道内沿阀芯轴向速度分布更为均匀,减少涡的产生,出口下游蒸汽到达稳定状态所需的出口流道长度缩短,整流效果明显,但进出口压差变大,压损增加。与原结构相比,改进后,无滤网条件下主汽阀压损由2.169%降低到0.847%,减小了1.322%,滤网结构不变的条件下压损由3.402%降低到1.545%,减小了1.857%。所做工作对于新型主汽阀结构设计和改进具有重要的价值。

汽轮机全电动主油泵润滑油系统的设计与仿真

基于Flowmaster软件,建立一整套汽轮机全电动主油泵润滑油系统的静态配平和动态仿真模型.仿真结果表明:系统在主、辅油泵切换,以及紧急直流油泵与交流油泵切换的过程中,自力式溢油阀随着润滑油系统母管压力的变化自动调整阀门开度,进而调整泄油量,母管压力始终维持在额定值附近.自力式溢油阀压力反馈点设在润滑油系统母管处可以改善系统油压波动情况;系统设置蓄能器可以降低切泵时母管油压波动的程度,以避免轴承瞬时断油;通过仿真确定了该系统配置2台100L的蓄能器可以满足润滑油系统各工况的运行需求.

空冷汽轮机末两级变工况三维流动的数值模拟

采用三维粘性数值模拟方法对变工况下空冷汽轮机末两级流动进行了模拟,研究了效率和脱流高度等重要参数的变化规律,着重分析了设计点和小容积流量工况时的三维流场。通过分析了解了机组在变工况运行时末级流动的特点,为空冷汽轮机末级叫片的设计和优化提供了依据。

汽轮机末级三维非定常流动数值模拟

采用三维粘性非定常数值模拟方法,对某汽轮机设计状态末级非定常流动进行了模拟,并对设计状态下各因素引起末级动叶表面产生非定常力的大小和作用机理进行了分析。结果表明,本文中的汽轮机末级在设计条件下,上游静叶尾缘激波和位势场对下游转子的影响比尾迹作用的影响更大,静叶尾缘激波和位势场导致下游转子叶片表面非定常力大小呈周期性变化;此外上游静子尾迹以及动叶尾缘出口膨胀波等也是产生转子叶片表面非定常力的因素。

超超临界汽轮机调节级叶片的汽流激振力研究

采用CFD方法,以某典型超超临界机组为对象,研究了部分进汽条件下叶片所受的不平衡激振力,并进行了动应力分析;对不同进汽方式下的汽流激振力的频谱进行了研究,所做工作可以为汽轮机叶片设计提供理论依据。

超临界汽轮机配汽方式的优化分析

采用CFD方法,以某典型超临界机组为研究对象,研究了不同阀点位置的蒸汽参数变化;对不同顺序阀配汽方式转子受力情况进行了分析对比,确定了最优的顺序阀开启方式;并研究了两类配汽方式下,调节级动叶片所受激振力的不同。所做的工作可以为汽轮机阀门配汽方式的选择提供依据。

带鳍状凸肩结构汽轮机叶片的接触分析

为了研究大型汽轮机叶片旋转过程中鳍状凸肩间的接触状态,利用拉格朗日增广算法,采用三维有限元模型,计算了考虑摩擦情况下的凸肩间接触压力的变化情况,得出了接触压力与转速之间的关系,并计算了3000r/min下整圈叶片的固有频率．计算表明:当叶片转速达到400r/min时,鳍状凸肩开始接触,此后随着转速的增加,鳍状凸肩间的接触压力逐渐增大,接触面积不断扩大;当转速为1825r/min时,接触压力增加程度明显趋缓;转速为3000r/min时接触压力最大(700MPa),鳍状凸肩间的实际接触面积为设计接触面积的1/4左右．

燃气轮机涡轮盘结构应力有限元分析

在某燃气轮机透平一级涡轮盘三维模型的温度和应力场计算基础上,为降低涡轮盘应力,用有限元通用程序对其作局部细网格计算研究并探讨影响因素,给出了改进设计建议,为涡轮盘的结构设计及疲劳寿命管理提供依据。

带凸肩自锁结构汽轮机低压末级长叶片动频率数值分析和测试

带凸肩自锁结构汽轮机低压末级长叶片在不同工作转速下由于凸肩接触面接触状态和接触应力不同而导致叶片叶轮系统的振动频率不同,呈现典型的非线性特征,造成叶片叶轮系统振动特性的数值分析存在一定困难。针对某制造厂新设计开发的大刚度高强度880 mm低压末级长叶片,采用有限元接触方法计算分析了不同转速下叶片凸肩接触面的接触面积、接触应力等接触状态,进而计算分析了该状态下叶片叶轮系统不同节径不同阶数的振动频率。最后,采用无线电非接触测试方法在动平衡舱测试了该叶片叶轮系统在1 300~3 200 r/min转速范围内的“三重点”共振频率及共振转速,并与数值分析结果进行了比较。结果表明,数值计算结果与试验结果基本吻合,880 mm叶片叶轮系统在工作转速附近不存在“三重点”共振。

引进型330MW汽轮机的特点及性能分析

重点介绍了北重引进型330MW汽轮机的技术特点,该机组额定功率大,末级动叶采用1080mm长叶片,通流部分优良,汽机汽耗低。该机组用中压缸启动,启动运行灵活,具有良好的调峰性能。

采用微处理器与BUCK变换器实现直流电机调速

本文介绍了以微处理器STC12C5A60AD和PWM控制芯片SG3525构建的BUCK变换器实现直流电机的调速系统。该系统采用模拟PID和数字PID调节两种方式共同完成闭环控制,并具有液晶显示和按键等人机对话功能。

汽轮机3D虚拟样机平台设计与研究

基于多学科CAX工具,将多学科CAX工具平台整合,结合现有的PLM管理系统,建立一套汽轮机3D虚拟样机设计平台。平台实现汽轮机研发设计流程各个环节数据的自动数字化连接和转接,使多学科、多平台工具间协同操作。以Inventor为基础的CAD结构设计与虚拟样机仿真,结合Nastran等CAE多学科仿真,和以Vault平台作为3D模型和CAE分析数据的管理,与现有PLM二维图纸管理系统相结合,实现与ERP资源系统接口便于研发与生产制造管理。

超临界抽汽式汽轮机解耦控制特性研究

以某350 MW超临界抽汽式汽轮机为研究对象,根据其装配图和工况图确定了电负荷和热负荷的静态解耦矩阵,采用模块化建模的思想搭建了热电解耦控制系统及调节对象的仿真模型,并对联系调节和非联系调节的控制特性进行了仿真分析。结果表明:电负荷扰动时,通过调整高压调节阀和蝶阀的开度可以满足电负荷变化的需求;由于压力控制回路PI控制器积分作用的存在,消除了电负荷对热负荷的静态干扰;热负荷扰动时,解耦控制的作用消除了热负荷对电负荷的静态干扰;采用联系调节可以减小热负荷与电负荷之间的动态干扰,缩短过渡过程时间,改善系统的动态响应特性,实现热负荷与电负荷之间的静态解耦控制。

2MW风电机组叶片气动性能计算方法的研究

本文以某2MW风电机组的叶片为实例,总结出一套工程上实用的叶片气动性能分析的方法。使用XFOIL和Fluent软件,对叶片不同截面的翼型计算了小攻角范围内的气动性能,并对两种计算结果进行对比分析;在翼型小攻角气动性能的基础上,利用Viterna-Corrigan修正将翼型的气动性能扩展到±180°全攻角范围。使用这些全攻角翼型气动性能数据,在Bladed软件中建立风电机组的叶片模型,分析计算该叶片的气动性能、整机功率曲线等性能。通过最终计算结果与原设计值对比,表明采用该方法分析风电机组叶片的气动性能是可行的。