汽轮机通流部分三元流动特性分析PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 汽轮机热经济性影响因素及节能潜力分析 1

1.1.1 汽轮机热经济性影响因素分析 1

1.1.2 汽轮机的节能潜力分析 5

1.2 汽轮机通流部分流动特性分析的必要性 10

1.3 汽轮机通流部分流动特性的研究现状与存在的问题 12

1.3.1 汽轮机通流部分径向间隙内流动特性的研究现状 12

1.3.2 汽轮机排汽通道内流动特性的研究现状 13

1.3.3 存在的问题 13

参考文献 14

第2章 汽轮机通流部分泄漏量理论计算方法 17

2.1 隔板汽封泄漏量计算方法比较 17

2.1.1 隔板泄漏量的计算方法分析 17

2.1.2 隔板泄漏量的计算方法比较 22

2.2 带有侧齿的曲径汽封泄漏量计算方法 24

2.2.1 带有侧齿的曲径汽封简介 24

2.2.2 侧齿轴封泄漏量的计算方法 24

2.2.3 计算结果对比 27

2.3 汽轮机泄漏损失的计算分析 28

2.3.1 汽轮机级内损失及其计算方法 28

2.3.2 汽轮机级内损失的分布及泄漏损失分析 38

2.4 本章小结 40

参考文献 40

第3章 汽轮机通流部分三元湍流流动的计算方法 42

3.1 计算流体力学简介 42

3.2 控制方程 43

3.3 三元湍流数值计算方法 43

3.3.1 直接数值模拟 43

3.3.2 雷诺平均统计模式 44

3.3.3 湍流大涡数值模拟 44

3.4 黏性湍流模型 45

3.4.1 标准K-ε模型 45

3.4.2 RNGK-ε模型 45

3.4.3 标准K-ω模型 46

3.4.4 K-ωSST模型 46

3.5 湿蒸汽流动方程 46

3.6 相变模型 48

3.7 网格生成技术 49

3.7.1 结构化网格 49

3.7.2 分块网格 49

3.7.3 非结构化网格 50

3.8 边界条件 50

3.8.1 流体进口边界条件 50

3.8.2 流体出口边界条件 51

3.8.3 壁面边界条件 51

3.8.4 对称边界条件 51

3.8.5 周期性边界条件 51

3.8.6 动静交界面边界条件 51

3.9 本章小结 52

参考文献 52

第4章 汽轮机迷宫汽封内部流动特性的分析 54

4.1 迷宫密封介绍 54

4.1.1 迷宫密封简介 54

4.1.2 迷宫密封封严机理 55

4.2 几何模型及求解模型 55

4.2.1 几何建模及网格划分 55

4.2.2 基本控制方程及湍流模型 56

4.2.3 流体物性及边界条件 57

4.2.4 模型准确性验证 57

4.3 动静态下压比对汽封性能的影响分析 59

4.3.1 同一压比下转速对流场的影响分析 59

4.3.2 不同压比下转速对泄漏量的影响分析 63

4.4 动静态下汽封间隙对汽封性能的影响分析 64

4.4.1 汽封间隙对流场的影响分析 64

4.4.2 汽封间隙对泄漏量的影响分析 69

4.5 动静态下汽封齿数对汽封性能的影响分析 70

4.5.1 静态下齿数及布置对汽封性能的影响分析 70

4.5.2 动态下齿数及布置对汽封性能的影响分析 77

4.6 凹槽迷宫密封封严特性的数值研究 80

4.6.1 间隙对凹槽迷宫密封封严特性的影响 80

4.6.2 压比对凹槽迷宫密封封严特性的影响 81

4.6.3 转速对凹槽迷宫密封封严特性的影响 83

4.7 本章小结 85

参考文献 85

第5章 汽轮机蜂窝密封内部流动特性的分析 87

5.1 蜂窝密封介绍 87

5.1.1 蜂窝密封简介 87

5.1.2 蜂窝密封封严机理 89

5.2 计算模型和数值模拟方法 90

5.2.1 几何模型 90

5.2.2 网格生成 91

5.2.3 流体物性及边界条件 92

5.3 数值计算结果验证 92

5.4 密封流场结构分析 94

5.4.1 迷宫密封流场结构分析 94

5.4.2 蜂窝密封流场结构分析 95

5.5 蜂窝密封和迷宫密封封严性能对比研究 98

5.5.1 蜂窝密封和迷宫密封泄漏量比较 98

5.5.2 间隙对蜂窝密封和迷宫密封封严性能的影响 99

5.5.3 转速对蜂窝密封和迷宫密封封严性能的影响 101

5.6 蜂窝密封流动特性影响因素的研究 105

5.6.1 蜂窝密封工况变化对流动特性的影响 105

5.6.2 蜂窝密封结构参数对流动特性的影响 108

5.7 本章小结 112

参考文献 113

第6章 汽轮机叶顶间隙内流动特性的分析 114

6.1 物理模型的建立和网格划分 114

6.1.1 计算用叶片的几何尺寸 114

6.1.2 计算用叶栅通道几何模型 115

6.1.3 网格划分 115

6.2 汽轮机无围带叶顶间隙定常流动特性分析 116

6.2.1 计算方法和边界条件 116

6.2.2 动叶顶部流动的分析 116

6.2.3 叶顶间隙区域轴向截面的流动特性分析 120

6.2.4 动叶吸力面处的极限流线和压力分布分析 125

6.2.5 动叶出口截面总压损失系数分布分析 127

6.2.6 动叶出口截面湍动能分析 130

6.2.7 不同叶高位置下的压力系数分析 130

6.3 汽轮机有围带叶顶间隙定常流动特性分析 131

6.3.1 加装围带的叶顶泄漏流动分析 132

6.3.2 加装叶顶汽封的间隙泄漏流动分析 136

6.4 汽轮机无围带叶顶间隙内非定常流动特性分析 139

6.4.1 前处理、计算收敛准则和时间 139

6.4.2 叶顶间隙大小为1mm时模拟结果与分析 141

6.4.3 不同间隙大小时的模拟结果与分析 146

6.5 汽轮机有围带叶顶间隙内非定常流动特性分析 148

6.5.1 有围带叶栅通道非定常流动特性分析 148

6.5.2 有围带叶顶间隙内非定常流动特性分析 150

6.5.3 非定常流动对动叶出口处流动特性的影响 152

6.6 本章小结 154

参考文献 155

第7章 汽轮机叶顶间隙内泄漏流动特性的大涡模拟 157

7.1 大涡模拟的数值模拟方法 157

7.1.1 大涡模拟概述 157

7.1.2 过滤方程 157

7.1.3 大涡模拟的亚网格应力模型 158

7.2 汽轮机无围带叶顶间隙泄漏流的大涡数值模拟 160

7.2.1 计算方法和网格 160

7.2.2 叶顶间隙为1mm时模拟结果 161

7.2.3 不同叶顶间隙下泄漏流的流场特征 170

7.3 汽轮机有围带叶顶间隙泄漏流的大涡数值模拟 185

7.3.1 计算方法 185

7.3.2 叶顶间隙为1mm时泄漏流的流场特征 186

7.3.3 叶顶间隙为2mm时泄漏流的流场特征 197

7.4 本章小结 207

参考文献 208

第8章 汽轮机排汽通道内流动特性的数值分析 209

8.1 凝汽器喉部内流动特性的研究 209

8.1.1 内置式加热器对凝汽器喉部流动特性的影响 210

8.1.2 小汽轮机排汽对凝汽器喉部流动特性的影响 212

8.1.3 湿蒸汽流动对无小汽轮机排汽的凝汽器喉部流动特性的影响 218

8.1.4 湿蒸汽流动对有小汽轮机排汽的凝汽器喉部流动特性的影响 223

8.2 汽轮机排汽缸内流动特性的研究 228

8.2.1 未考虑蒸汽湿度的排汽缸内流动特性的研究 229

8.2.2 湿蒸汽凝结对排汽缸内流动特性的影响 237

8.3 汽轮机排汽通道内流动特性的研究 244

8.3.1 未考虑蒸汽湿度的排汽通道内流动特性的研究 244

8.3.2 湿蒸汽流动对排汽通道流动特性的影响 248

8.4 汽轮机排汽通道内加装导流装置的研究 258

8.4.1 300MW汽轮机排汽通道加装导流装置的研究 258

8.4.2 600MW汽轮机排汽通道加装导流装置的研究 269

8.5 本章小结 275

参考文献 276