大功率百万汽轮机侧齿汽封气动性能数值研究

1

作者 刘秋霞 平艳 +2 位作者 白昆仑 王姗 江生科 《东方电气评论》 2024年第1期49-53,共5页

以典型大功率百万汽轮机组的叶顶汽封为对象,利用数值方法研究侧齿结构位置、数量和尺寸在额定工况下对密封效果的影响,并与传统城墙齿汽封对比,达到漏汽最小的最佳适用效果。结果表明:城墙齿汽封的侧齿结构通过划分腔室使主流产生大漩... 以典型大功率百万汽轮机组的叶顶汽封为对象,利用数值方法研究侧齿结构位置、数量和尺寸在额定工况下对密封效果的影响,并与传统城墙齿汽封对比,达到漏汽最小的最佳适用效果。结果表明:城墙齿汽封的侧齿结构通过划分腔室使主流产生大漩涡,进而抬升主流,阻碍蒸汽向前流动;对于大功率百万汽轮机,与城墙齿汽封相比,侧齿的数量、位置和尺寸均存在较佳值,使防泄漏效果最优,泄漏量相对减少7.5%。 展开更多

关键词 汽轮机 数值模拟 侧齿汽封 泄漏量

下载PDF 职称材料

汽轮机中反动度通流技术研究 被引量：1

2

作者 白昆仑 孙奇 +2 位作者 平艳 尹明艳 江生科 《中国重型装备》 2023年第3期34-39,共6页

介绍了汽轮机中反动度通流技术的设计理念,并开展了宏观方案论证、叶型优化设计和性能分析,得到如下结论:为降低机组成本,根径减小后,反动度若降低6%,可以保证轴向排汽和静叶的适用性,仅需重新设计动叶;与原始动叶相比,新设动叶与中反... 介绍了汽轮机中反动度通流技术的设计理念,并开展了宏观方案论证、叶型优化设计和性能分析,得到如下结论:为降低机组成本,根径减小后,反动度若降低6%,可以保证轴向排汽和静叶的适用性,仅需重新设计动叶;与原始动叶相比,新设动叶与中反动度通流方案更匹配,消除了攻角,降低了叶型损失,进而改善了流场分布,获得了更高的效率。总体来看,所研究的中反动度通流技术经济性与原始反动式通流技术相当,可以在保证效率的前提下减小根径,进而满足机组降本需求。 展开更多

关键词 反动度 叶型 攻角 损失 效率

下载PDF 职称材料

汽轮机三维通流自动仿真技术研究

3

作者 白昆仑 宋放放 +1 位作者 江生科 陶志坚 《汽轮机技术》 北大核心 2023年第6期409-413,共5页

为了提升汽轮机通流技术开发效率,研究了三维自动仿真技术。基于国际通用的商业软件搭建仿真流程,构建交互式场景,设计几何建模、网格划分、前处理和后处理组件,开发具备叶片通道设计、汽封通道设计和仿真模拟功能的三维通流自动仿真模... 为了提升汽轮机通流技术开发效率,研究了三维自动仿真技术。基于国际通用的商业软件搭建仿真流程,构建交互式场景,设计几何建模、网格划分、前处理和后处理组件,开发具备叶片通道设计、汽封通道设计和仿真模拟功能的三维通流自动仿真模块,实现全自动模型创建、数值计算和结果处理,大幅减少工作量,降低错误率。采用三维通流自动仿真模块对某汽轮机高压缸进行模拟,并与一维设计和常规仿真结果对比,发现自动仿真具有非常高的可靠性,能够得到准确的关键参数和流场分布。 展开更多

关键词 仿真 通流 三维 汽轮机 自动

下载PDF 职称材料

透平级非轴对称端壁叶片气动性能研究

4

作者 平艳 杨长柱 +3 位作者 钟主海 江生科 张晓东 陶志坚 《东方汽轮机》 2023年第3期25-31,40,共8页

非轴对称端壁造型优化技术是控制叶轮机械叶栅内流动的关键技术,以非轴对称端壁曲面造型的方法代替原始的轴对称端壁结构,叶轮机械端壁造型的优化主要可以起到减小二次流带来的端部损失的作用,改变壁面附近压力分布,实现对涡轮内部流动... 非轴对称端壁造型优化技术是控制叶轮机械叶栅内流动的关键技术,以非轴对称端壁曲面造型的方法代替原始的轴对称端壁结构,叶轮机械端壁造型的优化主要可以起到减小二次流带来的端部损失的作用,改变壁面附近压力分布,实现对涡轮内部流动的控制。本文应用数值模拟的方法计算并分析了冲动式汽轮机高压缸级和反动式汽轮机高压缸级在带有密封结构条件下的气动性能,建立了非轴对称端壁造型优化方法,对冲动式及反动式各高压缸端壁造型进行了优化,并将带有优化后造型的高压缸气动性能与轴对称端壁情况高压缸气动性能进行了对比分析,验证了优化方法的可行性与有效性。结果表明,非轴对称端壁优化造型可使冲动级和反动级效率有所提高,并且可以减小靠近叶栅根顶部流动损失,使得出口气流分布更加均匀。 展开更多

关键词 端壁 非对称 压力损失系数 气动性能 密封

下载PDF 职称材料

低成本高效率反动式叶片平面叶栅试验和数值研究

5

作者 白昆仑 杨长柱 +3 位作者 平艳 江生科 田朝阳 黄元东 《东方电气评论》 2023年第4期63-67,共5页

本文介绍了适用于中小功率机组的低成本、高效率反动式叶片设计理念,并采用平面叶栅试验和数值计算方法,详细分析对比了原始大功率反动式叶型和新设中小功率反动式叶型的气动性能,结果表明:新设叶型在马赫数为0.7时损失最低,攻角适用范... 本文介绍了适用于中小功率机组的低成本、高效率反动式叶片设计理念,并采用平面叶栅试验和数值计算方法,详细分析对比了原始大功率反动式叶型和新设中小功率反动式叶型的气动性能,结果表明:新设叶型在马赫数为0.7时损失最低,攻角适用范围为-40°~20°,表面压力分布和流场分布合理。总体来看,新设叶型的气动性能优于原始叶型。试验和数值计算结果比较相符,验证了数值计算方法的合理性。 展开更多

关键词 反动式叶片 平面叶栅试验 数值计算 气动性能 损失

下载PDF 职称材料

后夹板结构对刷式密封泄漏特性和温度分布的影响 被引量：6

6

作者 江生科 王妍 +2 位作者 孔祥林 王敔慈 李军 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期715-721,共7页

采用数值方法求解基于Non-Darcian多孔介质模型的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程和能量方程,研究了5种后夹板结构对刷式密封泄漏特性和温度分布的影响.结果表明:数值预测得到的刷式密封泄漏量与实验值吻合良好,验证了数值方法的有效性... 采用数值方法求解基于Non-Darcian多孔介质模型的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程和能量方程,研究了5种后夹板结构对刷式密封泄漏特性和温度分布的影响.结果表明:数值预测得到的刷式密封泄漏量与实验值吻合良好,验证了数值方法的有效性;在后夹板上设置开槽对泄漏量的减小没有益处,其中与下游腔室相连的开槽会导致泄漏量大幅增大;5种后夹板结构刷式密封的最高温度均发生在刷丝与转子的接触面上,后夹板开槽结构对刷丝束尖端温度的降低并未起到作用. 展开更多

关键词 刷式密封 泄漏 后夹板结构 传热 数值模拟

下载PDF 职称材料

抽汽对抽背式汽轮机性能影响的数值研究

7

作者 白昆仑 平艳 +1 位作者 杨长柱 江生科 《热力透平》 2023年第4期282-288,共7页

抽背式汽轮机抽汽流量大、抽汽口数量多,研究抽汽对通流性能的影响对机组优化设计具有重要意义。以某抽背式汽轮机典型抽汽口为例,采用数值仿真方法,研究了2种不同抽汽结构下抽汽流量对前后级效率、抽汽压损和转子受力的影响。结果表明... 抽背式汽轮机抽汽流量大、抽汽口数量多,研究抽汽对通流性能的影响对机组优化设计具有重要意义。以某抽背式汽轮机典型抽汽口为例,采用数值仿真方法,研究了2种不同抽汽结构下抽汽流量对前后级效率、抽汽压损和转子受力的影响。结果表明:抽汽对上游级效率几乎没有影响,对下游级效率有一定影响;随着抽汽流量占比增加,抽汽后一级静叶损失逐渐增大,动叶损失先减小后略微增大;抽汽压损随着抽汽流量占比的增加而增大,抽汽流量占比小于20%时,结构2的压损更小,抽汽流量占比大于20%时,结构1的压损更小;抽汽对转子受力波动的影响很小。总体来看,结构1适用于抽汽流量占比较大的机组,结构2适用于抽汽流量占比较小的机组。研究成果可为抽背式汽轮机设计提供有益参考。 展开更多

关键词 抽汽 汽轮机 压损 效率

下载PDF 职称材料

大型汽轮机低压排汽缸气动分析研究 被引量：7

8

作者 江生科 彭英杰 《东方汽轮机》 2014年第2期1-4,10,共5页

低压排汽缸的气动性能影响汽轮机组的功率和效率。文章对单独排汽缸和汽轮机低压末级整圈与排汽缸耦合进行了数值分析对比,发现汽轮机末级动叶出口流场的不均匀性和强烈的预旋影响低压排汽缸的气动性能。高性能的低压排汽缸设计应该考... 低压排汽缸的气动性能影响汽轮机组的功率和效率。文章对单独排汽缸和汽轮机低压末级整圈与排汽缸耦合进行了数值分析对比,发现汽轮机末级动叶出口流场的不均匀性和强烈的预旋影响低压排汽缸的气动性能。高性能的低压排汽缸设计应该考虑末级与低压排汽缸流场之间的相互作用。 展开更多

关键词 排汽缸 气动性能 数值分析 耦合

下载PDF 职称材料

数值计算方法在汽封研究中的应用探讨 被引量：5

9

作者 江生科 《东方电气评论》 2007年第3期24-28,共5页

简要地阐述CFD(Computational Fluid Dynamics)数值计算方法,并将其应用于隔板汽封流场的研究中,开发了气动特性较好的新型隔板汽封结构,为隔板汽封的设计和工程应用提供了依据。

关键词 CFD数值计算 汽封 新型隔板汽封

下载PDF 职称材料

两级刷式密封泄漏特性的实验与数值研究 被引量：25

10

作者 邱波 李军 +2 位作者 冯增国 江生科 孔祥林 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期7-12,共6页

基于刷式密封的泄漏量实验测试平台和Non-Darcian多孔介质方法的泄漏流动数值模型,详细研究了密封间隙、压比和转速对两级刷式密封泄漏流动特性的影响规律,分析了两级刷式密封的泄漏流动形态以及刷丝束表面的压力分布规律。结果表明:在... 基于刷式密封的泄漏量实验测试平台和Non-Darcian多孔介质方法的泄漏流动数值模型,详细研究了密封间隙、压比和转速对两级刷式密封泄漏流动特性的影响规律,分析了两级刷式密封的泄漏流动形态以及刷丝束表面的压力分布规律。结果表明:在相同的间隙和转速下,两级刷式密封的泄漏量随着压比的增加而增大;在相同的转速和压比下,两级刷式密封的泄漏量随着间隙的增加而增大;在相同的压比和间隙下,两级刷式密封的泄漏量随着转速的增加而减小。转子高速旋转时产生的离心伸长效应使密封间隙减小,因此数值计算时考虑转子的离心伸长效应对密封间隙的影响可以更加准确地预测两级刷式密封的泄漏量。 展开更多

关键词 两级刷式密封 泄漏特性 实验测量 数值模拟

下载PDF 职称材料

基于多孔介质模型的刷式密封泄漏流动特性研究 被引量：17

11

作者 李军 晏鑫 +4 位作者 丰镇平 江生科 孔祥林 孙奇 王建录 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期768-771,779,共5页

采用数值求解基于多孔介质模型的Reynolds-averaged Navier-Stokes方程技术,对刷式密封内泄漏流动特性进行了详细的数值研究.根据刷式密封的泄漏量试验数据,确定了刷丝束多孔介质的渗透率系数.利用所确定的渗透率系数,数值计算和分析了... 采用数值求解基于多孔介质模型的Reynolds-averaged Navier-Stokes方程技术,对刷式密封内泄漏流动特性进行了详细的数值研究.根据刷式密封的泄漏量试验数据,确定了刷丝束多孔介质的渗透率系数.利用所确定的渗透率系数,数值计算和分析了7种压比和5种径向间隙条件下的某轴端刷式密封的泄漏量和泄漏流动形态,并且与迷宫式密封进行了比较.结果表明:在相同的压比下,刷式密封的泄漏量小于迷宫式密封;压比影响刷式密封的泄漏量,但对泄漏流动形态的影响可以忽略;径向间隙不仅影响刷式密封的泄漏量,而且影响泄漏流动形态;在相同的径向间隙下,压比越大则泄漏量越大;在相同的压比条件下,径向间隙越小则泄漏量越小.研究工作可对刷式密封在汽轮机中的应用提供理论依据和技术参考. 展开更多

关键词 刷式密封 多孔介质模型 泄漏流动 数值模拟

下载PDF 职称材料

后加载和高负荷前加载叶型气动性能的试验研究 被引量：12

12

作者 孙奇 李军 +3 位作者 孔祥林 江生科 王建录 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期23-27,共5页

采用平面叶栅和环形叶栅吹风试验对后加载和高负荷前加载叶型的气动性能进行了详细的测量和研究.在平面叶栅吹风试验中,测量了2种叶型的压力系数分布,研究了攻角、相对栅距、安装角和马赫数的变化对叶型能量损失系数的影响规律.在环形... 采用平面叶栅和环形叶栅吹风试验对后加载和高负荷前加载叶型的气动性能进行了详细的测量和研究.在平面叶栅吹风试验中,测量了2种叶型的压力系数分布,研究了攻角、相对栅距、安装角和马赫数的变化对叶型能量损失系数的影响规律.在环形叶栅吹风试验中,测量了2种叶型的近叶顶、中叶高和近叶根处的压力系数分布以及能量损失系数沿叶高的变化规律.对后加载和高负荷前加载叶型的三维成型规律进行了讨论.试验结果表明:高负荷前加载叶型相对于后加载叶型具有更大的负荷特性;高负荷前加载叶型在采用较大的切向弯曲后可以抑制二次流的发展和减少二次流损失;前加载叶型和后加载叶型均具有优良的气动性能.研究结果对于拓宽高性能叶型在汽轮机中的应用提供了理论基础和技术支持. 展开更多

关键词 后加载叶型 前加载叶型 气动性能 试验研究

下载PDF 职称材料

前加载和后加载叶片气动性能的数值研究 被引量：6

13

作者 李军 孙奇 +4 位作者 晏鑫 孔祥林 江生科 王建录 丰镇平 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期835-839,共5页

采用数值计算的方法对后加载和前加载叶片的气动性能进行了详细的分析,研究了无扭曲的叶片与弯曲叶片的压力系数分布以及负荷分布特性,分析了后加载和前加载叶栅内总压分布规律和总压损失沿叶高的变化情况。数值计算得到的后加载和前加... 采用数值计算的方法对后加载和前加载叶片的气动性能进行了详细的分析,研究了无扭曲的叶片与弯曲叶片的压力系数分布以及负荷分布特性,分析了后加载和前加载叶栅内总压分布规律和总压损失沿叶高的变化情况。数值计算得到的后加载和前加载无扭曲的叶片中部压力系数分布与平面叶栅试验数据吻合良好,后加载弯曲叶片和前加载弯曲叶片的近叶顶、中部和近叶根处的压力系数分布与试验数据基本吻合。 展开更多

关键词 能源与动力工程 汽轮机 叶栅 后加载叶片 前加载叶片 气动性能 数值模拟

下载PDF 职称材料

300MW汽轮机中压缸静叶环形叶栅试验研究

14

作者 江生科 《热力透平》 2003年第2期124-127,130,共5页

　阐述了对300MW汽轮机组中压缸典型级进行的优化及优化设计前后的环形叶栅对比吹风试验。试验结果证明,优化设计是成功的。优化设计弯曲叶片总损失比原设计直叶分流叶栅总损失下降幅度为32.3%。

关键词 汽轮机 中压缸 环形叶栅 气流出口角 优化设计

下载PDF 职称材料

东方CAP1400核电汽轮机低压排汽缸气动设计

15

作者 江生科 《东方汽轮机》 2015年第1期1-5,共5页

文章采用计算流体力学的方法进行了东方CAP1400核电汽轮机低压排汽缸数值分析和优化。通过提高扩压器的扩压能力和降低排汽蜗壳的流动损失,得到了气动性能优良的低压排汽缸结构。优化后的低压排汽缸的损失系数比初步方案降低了38%。

关键词 排汽缸 气动设计 数值分析 损失系数

下载PDF 职称材料

透平机械密封技术研究进展 被引量：32

16

作者 李军 晏鑫 +7 位作者 宋立明 邓清华 丰镇平 江生科 孔祥林 孙奇 王建录 王为民 《热力透平》 2008年第3期141-148,共8页

对现代透平机械的密封技术研究进行了综述。重点介绍了透平机械中广泛应用的迷宫密封、蜂窝密封和刷式密封技术的密封原理、结构形式和国内外研究现状。对透平机械密封技术的泄漏流动、传热特性以及动力学特性的研究方法和研究结论进行... 对现代透平机械的密封技术研究进行了综述。重点介绍了透平机械中广泛应用的迷宫密封、蜂窝密封和刷式密封技术的密封原理、结构形式和国内外研究现状。对透平机械密封技术的泄漏流动、传热特性以及动力学特性的研究方法和研究结论进行了讨论,介绍了西安交通大学叶轮机械研究所TurboAero研究小组在透平机械密封技术方面的具体研究工作。展望了透平机械密封间隙泄漏流动传热以及汽流激振的研究和发展方向,为提高我国透平机械密封技术的整体设计水平和运行经济性提供有益的技术参考。 展开更多

关键词 透平机械 迷宫密封 蜂窝密封 刷式密封 泄漏流动 传热特性 动力学特性

下载PDF 职称材料

透平机械阻尼密封技术及其转子动力特性研究进展 被引量：23

17

作者 李军 晏鑫 +5 位作者 丰镇平 江生科 孔祥林 孙奇 王建录 王为民 《热力透平》 2009年第1期5-9,14,共6页

针对透平机械的气流激振问题所发展的阻尼密封技术的研究现状进行了综述。详细介绍了三种典型阻尼密封技术袋型阻尼密封、蜂窝阻尼密封和孔型阻尼密封的结构特点、动力学特性和阻尼机理及研究和应用现状。介绍了所开发的用于预测孔型阻... 针对透平机械的气流激振问题所发展的阻尼密封技术的研究现状进行了综述。详细介绍了三种典型阻尼密封技术袋型阻尼密封、蜂窝阻尼密封和孔型阻尼密封的结构特点、动力学特性和阻尼机理及研究和应用现状。介绍了所开发的用于预测孔型阻尼密封转子动力特性的基于两控制容积Bulk Flow理论的模型和算法,并采用具有试验数据的孔型阻尼密封进行验证。最后对阻尼密封技术的设计、研发及在透平机械行业的应用前景进行了展望,以期对我国透平机械的密封系统的研发提供理论基础和技术参考。 展开更多

关键词 透平机械 袋型阻尼密封 蜂窝阻尼密封 孔型阻尼密封 转子动力特性

下载PDF 职称材料

汽轮机排汽缸性能分析和气动设计的研究进展 被引量：12

18

作者 李军 李志刚 +6 位作者 晏鑫 宋立明 丰镇平 江生科 范小平 李熙斌 王建录 《热力透平》 2013年第1期1-8,共8页

大功率汽轮机低压排汽缸的气动性能分析和设计对于提高机组的经济性具有非常重要的作用。低压末级与排汽缸间的相互作用以及排汽缸内的复杂结构导致排汽缸具有典型的非定常和非周期性的流动特性。介绍了排汽缸的基本结构特点,综述了国... 大功率汽轮机低压排汽缸的气动性能分析和设计对于提高机组的经济性具有非常重要的作用。低压末级与排汽缸间的相互作用以及排汽缸内的复杂结构导致排汽缸具有典型的非定常和非周期性的流动特性。介绍了排汽缸的基本结构特点,综述了国内外在排汽缸气动设计和性能分析方面的研究进展,给出了西安交通大学TurboAero研究团队在大功率汽轮机低压排汽缸全三维性能分析和气动设计方面的研究结果,最后讨论了大功率汽轮机排汽缸方面的研究展望。排汽缸气动性能的影响因素可概括为:末级动叶出口旋流、顶部间隙射流、动叶尾迹和排汽缸几何结构。排汽缸的气动性能研究需要耦合低压缸通流结构开展,充分考虑通流结构和排汽缸间的相互作用。 展开更多

关键词 汽轮机 排汽缸 低压末级 气动设计 性能分析

下载PDF 职称材料

透平机械高负荷叶片和大焓降级的研究进展 被引量：7

19

作者 李军 孙皓 +8 位作者 李彬 晏鑫 宋立明 丰镇平 孙奇 钟刚云 江生科 吴其林 王为民 《热力透平》 2011年第1期16-21,49,共7页

高负荷叶片和大焓降级的设计和应用可以有效地减少透平机械通流部分的级数和叶片只数,从而在保证气动效率和安全可靠条件下,有效地降低产品的开发设计制造成本,提高透平机械产品的竞争力。对透平机械高负荷叶片的研发和应用现状进行了综... 高负荷叶片和大焓降级的设计和应用可以有效地减少透平机械通流部分的级数和叶片只数,从而在保证气动效率和安全可靠条件下,有效地降低产品的开发设计制造成本,提高透平机械产品的竞争力。对透平机械高负荷叶片的研发和应用现状进行了综述,详细介绍了高负荷叶片的气动设计和气动性能的影响因素。结合燃气轮机大焓降级的特点,综述了高负荷叶片和大焓降级的型线设计和性能研究以及在汽轮机通流设计中的应用。论文最后对高负荷叶片和大焓降级在汽轮机通流设计中的应用前景和工作重点进行了展望。 展开更多

关键词 透平机械 高负荷叶片 大焓降级 气动设计

下载PDF 职称材料

汽轮机中湿蒸汽两相凝结流动研究 被引量：8

20

作者 李亮 李瑜 +11 位作者 吴晓明 陈红梅 李国君 丰镇平 江生科 孔祥林 孙奇 钟刚云 巫志华 吴其林 王建录 王为民 《热力透平》 2008年第4期236-240,共5页

在汽轮机湿蒸汽透平级中,湿蒸汽两相凝结流动现象的出现降低了透平级的流动效率,并且造成了透平叶片的水蚀损坏。本文针对汽轮机中的自发凝结流动,介绍了湿蒸汽两相流动数值研究发展的现状,以及西安交通大学TurboAero研究组在此方面的... 在汽轮机湿蒸汽透平级中,湿蒸汽两相凝结流动现象的出现降低了透平级的流动效率,并且造成了透平叶片的水蚀损坏。本文针对汽轮机中的自发凝结流动,介绍了湿蒸汽两相流动数值研究发展的现状,以及西安交通大学TurboAero研究组在此方面的研究情况,以期对我国湿蒸汽汽轮机的设计以及湿蒸汽两相凝结理论的工程应用起到推动作用。 展开更多

关键词 汽轮机 湿蒸汽 两相流动

下载PDF 职称材料