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《汽輪機(jī)噴嘴與動(dòng)葉夾角對(duì)其效率影響數(shù)值模擬研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、Vo1.34No.5冶金能源Sept.2015ENERCYFORMETALLURCICALINDUSTRY19汽輪機(jī)噴嘴與動(dòng)葉夾角對(duì)其效率影響的數(shù)值模擬研究王樹成謝安國秦梅(遼寧科技大學(xué))摘要通過數(shù)值模擬的研究方法,采用標(biāo)準(zhǔn)k—湍流雙方程數(shù)學(xué)模型對(duì)不同的噴嘴與動(dòng)葉之問的角度進(jìn)行分析,模擬蒸汽在汽輪機(jī)動(dòng)葉表面流過時(shí)的壓力場。通過分析模擬結(jié)果,找到動(dòng)葉表面壓力差值最大時(shí)噴嘴與動(dòng)葉之間的角度關(guān)系。關(guān)鍵詞汽輪機(jī)葉片運(yùn)行效率數(shù)值模擬Numericalsimulationofsteamturbineeficiencyonang
2、lebetweennozzleandbladeWangShuchengXieAnguoQinMei(UniversityofScienceandTechnologyLiaoning)AbstractThroughnumericalsimulationmethods.thestandardk—stwo—equationturbulencemath-ematicalmodelwasusedwhenanalyzingtherelationshipbetweennozzleandtheblade.Thedynamicpre
3、ssurefieldwassimulatedwhenthesteampassingthroughtheleafsurface.Basedontheanalysisofsimulationresults,therelationshipbetweennozzleandtherotorbladewasfound.Keywordsturbinebladeoperationeficiencynumericalsimulation汽輪機(jī)在我國的能源和生產(chǎn)中占據(jù)著不可或況下的蒸汽流動(dòng)情況進(jìn)行數(shù)值模擬,找到可以使缺的地位,鋼鐵企業(yè)
4、的自備電廠也由汽輪機(jī)提供動(dòng)葉上下表面壓力差最大即動(dòng)葉升力最大時(shí)的噴動(dòng)力。隨著設(shè)計(jì)水平的不斷提高,對(duì)于能耗較嘴與動(dòng)葉之間的角度關(guān)系,并另做兩組實(shí)驗(yàn)加以高、熱效率偏低,競爭力不強(qiáng)的汽輪機(jī)進(jìn)行技術(shù)證明。升級(jí)是十分必要的?。設(shè)計(jì)出合理的葉型參數(shù)1模型的建立有助于提升整機(jī)的運(yùn)行效率。這樣既可以為企業(yè)節(jié)約能源做出貢獻(xiàn),也可以為企業(yè)帶來一定的經(jīng)1.1數(shù)學(xué)模型濟(jì)效益。(1)基本控制方程葉片是影響汽輪機(jī)運(yùn)行效率的一個(gè)十分重要汽輪機(jī)內(nèi)部汽流的流動(dòng)涉及到傳熱問題,涉的因素,而葉片對(duì)汽輪機(jī)運(yùn)行效率的影響主要體及流動(dòng)和傳熱問題的變量控制方程
5、可以寫成:現(xiàn)在結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)兩個(gè)方面,包括:葉+div(p)=div(F~sra型、葉間距、噴嘴與動(dòng)葉的夾角,蒸汽壓力,溫度等j。在操作參數(shù)一定的情況下,選擇一種其中:咖為通用變量;為擴(kuò)散系數(shù);S為廣義更符合空氣動(dòng)力學(xué)性能的葉型對(duì)于提高汽輪機(jī)的源項(xiàng)。運(yùn)行效率有至關(guān)重要的意義。文章主要通過改變(2)質(zhì)量守恒方程模型噴嘴與動(dòng)葉之間的夾角,對(duì)每種角度關(guān)系情相同的時(shí)間內(nèi)質(zhì)量流量相等:塑+++:0收稿日期:2015—04—16ddd),a王樹成(1988一),碩士;114051遼寧省鞍山市。(3)動(dòng)量守恒方程冶金能源Vo
6、1.34No.520ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRYSept.2015流體上作用力之和等于流體動(dòng)量的變化置為500K。由于水蒸氣對(duì)葉柵做功,所以存在率l4J。所以,動(dòng)量方程的矢量表示:能量損失,出口的壓力和溫度都下降。采用動(dòng)網(wǎng)格模型,動(dòng)葉區(qū)域的網(wǎng)格為MovingMesh,噴嘴+div(puU)=div(7/grad)一塞葉柵和動(dòng)葉柵之間以及動(dòng)葉柵和后一級(jí)靜葉柵之+div(pvV)=div(ngrd一間的交界面為interface。2模擬結(jié)果+diV(p=div(ngradw)+S一操作參
7、數(shù)及葉型參數(shù)不變的條件下,首先設(shè)其中:為實(shí)際的流動(dòng)速度。定動(dòng)葉的角度為35。,分別研究當(dāng)噴嘴角度為(4)能量守恒方程3。、13。、23。時(shí),對(duì)應(yīng)的動(dòng)葉表面壓力差值大能量守恒方程是分析熱交換問題時(shí)必不可少小,數(shù)值模擬結(jié)果說明,當(dāng)噴嘴角度很小時(shí),其的方程。因?yàn)槠啓C(jī)向外界的熱損失很小,所以對(duì)蒸汽流動(dòng)方向的改變作用不是很明顯。由于蒸這里不考慮熱量的損失。汽的流動(dòng)方向與動(dòng)葉存在較大的夾角,所以,蒸魚(2+O(puh)一+o(puh)一一。divU++ddyd汽的沖動(dòng)力在動(dòng)葉上的分力比較小。蒸汽從噴嘴div(AgradT)+
8、.s流出時(shí)對(duì)動(dòng)葉的作用力與蒸汽離開動(dòng)葉時(shí)對(duì)動(dòng)葉其中:A為導(dǎo)熱系數(shù);S為流體內(nèi)熱源;AdivU是的作用力的合力方向與動(dòng)葉的速度方向不一表面力做的功。致一,因而當(dāng)噴嘴角度較小時(shí),動(dòng)葉表面壓差1.2幾何模型也相對(duì)較小。但隨著噴嘴角度的逐漸增大到合適圖1是所需計(jì)算的汽輪機(jī)葉型經(jīng)過簡化的幾的位置,能量損失得到了很好的控制,此時(shí)蒸汽何模型。由于每列葉珊上葉片形狀相同,所