超臨界汽輪機轉(zhuǎn)子熱-流耦合問題的數(shù)值分析.pdf

1、隨著火電機組參數(shù)的不斷提高，汽輪機安全性問題變得日益突出，必須采用各種手段保證機組安全運行，因此，準確預測汽輪機設備壽命，進行合理的壽命管理對延長機組運行壽命、保證機組安全可靠運行具有十分重要的意義。利用已經(jīng)發(fā)展成熟的CFD 技術對汽輪機內(nèi)部流動與換熱特性進行研究，可以得到機組啟停機等多種工況下通流部分詳細溫度、壓力、速度等參數(shù)，對準確進行汽輪機壽命評價具有重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文研究了采用CFD 軟件求解熱-流耦合問題的數(shù)

2、值計算方法，分析了數(shù)值網(wǎng)格尤其是邊界層網(wǎng)格對計算結果的影響，必須在保證計算準確性的前提下盡可能減少計算網(wǎng)格的數(shù)目，以使在現(xiàn)有計算機硬件條件下和課題預期時間內(nèi)完成計算任務。另外，通過對兩種經(jīng)典熱-流耦合問題的數(shù)值計算，得出了使用FLUENT 進行熱-流耦合問題的一般數(shù)值方法，并結合超臨界壓力水蒸氣環(huán)境下的流動、換熱特性，對使用FLUENT進行熱-流耦合數(shù)值計算的方法進行探討和研究。
　　 在上述研究的基礎上，本文采用數(shù)值計算和理論

3、計算的方法研究了高壓缸內(nèi)汽封的流動特性和泄漏量，并結合汽輪機變工況熱力計算，得到變工況下汽輪機高壓各級的壓力、流量和溫度等參數(shù)，作為高壓缸熱-流耦合計算的進出口及其它相應邊界的邊界條件。最終以某600MW 超臨界參數(shù)汽輪機為研究對象，通過對高壓缸內(nèi)部結構的簡化，尤其是對壓力級動葉、靜葉結構的合理簡化建立其幾何模型，然后對高壓缸內(nèi)進行熱-流耦合數(shù)值計算，得到了額定工況及變工況下轉(zhuǎn)子表面溫度以及蒸汽與高壓缸內(nèi)缸、轉(zhuǎn)子之間的換熱情況，為采用有