轴流排汽缸气动性能数值研究与改型优化.pdf

节选段落一：
轴流排汽缸气动性能数值研究与改型优化
隋永枫，初鹏，辛小鹏
摘要：凝汽式汽轮机中排汽缸是连接末级动叶和凝汽器的重要部件，其作用是将末级动叶出口的余速
动能回收为压力能，同时将湿蒸汽导流到凝汽器中。排汽缸气动性能直接影响到末级叶栅出口背压和凝汽
器入口汽流的均匀程度，进而影响到整个汽轮机组的热效率。杭州汽轮机股有限公司新开发的轴流排汽缸
气动性能未知，并可能有提高的空间。本文以轴流排汽缸为研究对象，运用数值模拟的方法研究排汽缸内
部流动，分析排汽缸内部流场，同时对轴流排汽缸进行优化改型。


节选段落二：
图 4 yz 平面流线图 图 5 三维流线图
3.2 低压级组与排汽缸相互作用
末级动叶出口的速度分布对排汽缸气动性能有大的影响。本节还对低压级组与排汽缸的相
互作用进行研究。图 6 给出了低压级组与排汽缸联合计算时次末级和末级每只叶片的扭矩。
(a)次末级静叶扭矩分布 (b) 次末级动叶扭矩分布
(c)末级静叶扭矩分布 (d)末级动叶扭矩分布
图 6 每只叶片的扭矩
由图 6 可以看出联合计算时低压级组叶片扭矩不均匀，呈现出一定的变化波动。


节选段落三：
排汽缸内壁和轴承
盖板处容易产生漩涡并发生流动分离。轴承座后方由于流动面积突然扩张产生了较大的漩涡，
恶化了轴流排汽缸的流场。
（2）低压级组与排汽缸的相互作用使得低压级组内叶片上的扭矩不均匀变化，这些变化
随着距离排汽缸距离的减小而变的剧烈。
（3）原设计的排汽缸内壁、轴承盖板处水蒸汽发生分离，产生漩涡使得轴向排汽缸性能
下降。在结构允许的情况下通过将排汽缸内壁起始角提高 2.5°，轴承盖板起始角减少 10°，
静压恢复系数提高 40.68%，总压损失系数减少 31.43%，出口不均匀度减小。提高了排汽缸的
性能。