【摘要】：研制超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組是電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排目標(biāo)的重要措施之一。為了降低機(jī)組的制造成本,其核心部件常常采用大焓降葉片。哈汽公司科技人員通過消化吸收國外先進(jìn)大焓降葉片設(shè)計(jì)技術(shù),設(shè)計(jì)了新型1000MW超超臨界機(jī)組的大焓降葉片。在將其應(yīng)用到工程實(shí)際之前,急需驗(yàn)證氣動(dòng)性能是否滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。為此,本文在超超臨界百萬機(jī)組某中壓級環(huán)境下,數(shù)值研究了大焓降靜葉片的變沖角和變馬赫數(shù)特性。數(shù)值模擬結(jié)果展示,在設(shè)計(jì)馬赫數(shù)下和零沖角下,大焓降靜葉兩端采用后加載葉型,葉中采用前加載葉型,葉片選擇這種加載型式,確保了葉柵的高負(fù)荷和高效率。氣流沖角由-40°向+40°增加,葉片的氣動(dòng)負(fù)荷隨之增大。在正沖角范圍內(nèi),沖角增大,引起吸力面前緣局部壓力波動(dòng)加劇,同時(shí)最低壓力點(diǎn)移向前緣。在負(fù)沖角范圍,隨沖角絕對值的增加,壓力面前緣壓力發(fā)生局部突然降低和升高,吸力面最低壓力點(diǎn)變化不大。與零沖角比較,正沖角增加,通道渦量提高,二次流損失增長速率較快,葉柵氣動(dòng)特性迅速惡化。相反,負(fù)沖角愈大,通道渦量愈低,邊界層損失愈高,后者略微超過前者,葉柵總流動(dòng)損失緩慢增加。大焓降靜葉柵變馬赫數(shù)的數(shù)值考核表明,隨著出口馬赫數(shù)由0.1向0.6增加,吸力面最低壓力點(diǎn)位置后移,說明沿葉高葉型的加載型式越來越趨于后加載,每只葉片的氣動(dòng)負(fù)荷逐漸減小,整套葉柵氣動(dòng)負(fù)荷增大是由于質(zhì)量流量增長所引起。由于隨著出口馬赫數(shù)的增加,邊界層厚度減薄,葉型進(jìn)一步后加載,葉型損失與二次流損失均降低。從總壓損失系數(shù)的大小和沿葉高分布的均勻性綜合評價(jià),在出口馬赫數(shù)為0.4時(shí),葉柵氣動(dòng)性能最佳。當(dāng)馬赫數(shù)大于0.4,流動(dòng)進(jìn)入自動(dòng)�；瘏^(qū),總流動(dòng)損失略有增加,這是流量增加引起負(fù)沖角增高所致。
【圖文】：

圖 1-1 壓力損失系數(shù)與出口馬赫數(shù)的變化關(guān)系高壓渦輪葉柵為研究對象，Corriveau 等[10]研究了加載失的影響。他們在原型中部加載葉型的基礎(chǔ)上，分別加載特性的新葉型。將三套葉型成型為直葉片并制成上，進(jìn)行馬赫數(shù)從 0.6 變化至 1.2 的氣動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)。下（0.85 左右），與原型比較，后加載葉型的損失下赫數(shù)下，前、后加載葉型的損失都有所升高，其中前加載形式葉型在不同出口馬赫數(shù)下的葉型損失表示在的情況下，加載型式對葉型損失影響較小；馬赫數(shù)高增加，損失系數(shù)增速加大；然而，馬赫數(shù)處于 1 和 1變得緩慢，在該馬赫數(shù)變化范圍內(nèi)，，后加載葉型的損，幾乎低 20%；此后馬赫數(shù)再增加，前、后加載加載加載；在整個(gè)變馬赫數(shù)吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)中，總的說來前加載
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM311

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本文編號：2518575