隨著我國(guó)電力需求的不斷增長(zhǎng),汽輪機(jī)正朝著高參數(shù)、大容量方向發(fā)展。在發(fā)展高參數(shù)大容量機(jī)組的過程中,由于蒸汽初溫和初壓的提高,更易造成鍋爐及蒸汽管道內(nèi)的氧化物脫落,產(chǎn)生的氧化鐵粒子隨同高溫高壓蒸汽而進(jìn)入汽輪機(jī),對(duì)汽輪機(jī)通流部分造成嚴(yán)重的沖蝕破壞,導(dǎo)致機(jī)組由于蒸汽初參數(shù)的改善所帶來的高效率優(yōu)勢(shì)大大降低。因此,開展汽輪機(jī)內(nèi)固體顆粒沖蝕問題的研究至關(guān)重要。本文以某600MW汽輪機(jī)為研究對(duì)象,基于歐拉-拉格朗日法和Finnie沖蝕模型,采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)ANSYS-CFX軟件分別對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)整周葉柵及調(diào)節(jié)閥內(nèi)固體顆粒沖蝕問題進(jìn)行三維數(shù)值模擬研究,主要工作如下:首先,建立調(diào)節(jié)級(jí)整周模型,對(duì)四個(gè)調(diào)閥控制的高壓噴嘴室和調(diào)節(jié)級(jí)葉柵內(nèi)的氣固流動(dòng)進(jìn)行全面的數(shù)值模擬。詳細(xì)研究?jī)煞N調(diào)節(jié)方式對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)葉片固體顆粒沖蝕特性的影響。并結(jié)合粗糙度引起的調(diào)節(jié)級(jí)效率變化來分析固體顆粒沖蝕對(duì)汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)性的影響。結(jié)果表明:不同圓周方向噴嘴的沖蝕率密度存在著很大的不同,沖蝕最嚴(yán)重噴嘴的沖蝕率密度約為沖蝕最輕噴嘴的4×103倍。順序閥調(diào)節(jié)下噴嘴的最大沖蝕率密度高于單閥調(diào)節(jié),其中粒子撞擊角度對(duì)沖蝕率密度的影響較小,而粒子撞擊速度起決定性作用...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 數(shù)值研究現(xiàn)狀
    1.3 影響沖蝕磨損的主要因素
        1.3.1 粒子性能
        1.3.2 靶材料性質(zhì)
    1.4 存在的主要問題
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 數(shù)值計(jì)算與理論基礎(chǔ)
    2.1 軟件介紹
    2.2 網(wǎng)格生成技術(shù)
    2.3 氣固兩相流分類
    2.4 汽相流場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法
        2.4.1 控制方程
        2.4.2 湍流模型
        2.4.3 離散方法
        2.4.4 動(dòng)靜交界面
    2.5 固體顆粒沖蝕計(jì)算方法
        2.5.1 固體顆粒的受力分析
        2.5.2 固體顆粒的沖蝕計(jì)算方法
    2.6 邊界條件
    2.7 本章小結(jié)
第3章 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)方式對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)固體顆粒沖蝕及效率的影響
    3.1 調(diào)節(jié)級(jí)整周幾何模型
    3.2 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
    3.3 固體顆粒選取以及邊界條件設(shè)定
    3.4 不同調(diào)節(jié)方式對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)流動(dòng)特性的影響
        3.4.1 不同調(diào)節(jié)方式下高壓噴嘴室及調(diào)節(jié)級(jí)葉柵內(nèi)蒸汽流線
        3.4.2 不同調(diào)節(jié)方式下調(diào)節(jié)級(jí)葉柵中徑面蒸汽壓力分布
    3.5 不同調(diào)節(jié)方式對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)葉片沖蝕特性的影響
        3.5.1 不同調(diào)節(jié)方式下噴嘴最大沖蝕率密度
        3.5.2 不同調(diào)節(jié)方式下高壓噴嘴室及調(diào)節(jié)級(jí)葉柵內(nèi)固體顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡
        3.5.3 不同調(diào)節(jié)方式下噴嘴組A中噴嘴的沖蝕率密度分布
        3.5.4 不同調(diào)節(jié)方式下噴嘴A1的固體顆粒沖蝕參數(shù)
    3.6 固體顆粒沖蝕引起的粗糙度變化對(duì)調(diào)節(jié)級(jí)效率的影響
        3.6.1 粗糙度設(shè)置
        3.6.2 不同調(diào)節(jié)方式下調(diào)節(jié)級(jí)效率變化
    3.7 本章小結(jié)
第4章 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)閥開度對(duì)固體顆粒沖蝕的影響
    4.1 調(diào)節(jié)閥幾何模型
    4.2 網(wǎng)格劃分及無關(guān)性驗(yàn)證
    4.3 固體顆粒選取以及邊界條件設(shè)定
    4.4 調(diào)節(jié)閥開度對(duì)氣固流動(dòng)特性的影響
        4.4.1 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥內(nèi)三維蒸汽流線
        4.4.2 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥中分面上壓力分布
        4.4.3 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥固體顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡
    4.5 閥門開度對(duì)沖蝕特性的影響
        4.5.1 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥表面沖蝕率密度分布
        4.5.2 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥的最大沖蝕率密度
        4.5.3 不同閥門開度下調(diào)節(jié)閥的固體顆粒沖蝕參數(shù)
        4.5.4 不同粒徑下粒子相對(duì)撞擊數(shù)
    4.6 結(jié)果有效性驗(yàn)證
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3846343