● 摘要
摘 要 为了满足电网负荷变化的要求，电站汽轮机通常采用部分进汽调节级来控制蒸汽流量，进而控制机组负荷，达到调节发电机的输出功率的目的。调节级自身的特殊结构决定了其内部流动强烈的非定常效应，而且部分进汽调节级应用相当广泛，有着十分重要的研究价值。本论文使用商业软件NUMECA,采用三维粘性数值模拟方法对处于部分进汽条件下调节级的内部流动进行非定常数值模拟，并以此来分析调节级内部流动的非定常现象，从而进一步理解调节级的工作机理以及其内部流动的损失机理。本文为此课题所做的工作有以下几个方面： 第一、采用不同类型的网格及组合形式对常规级全周进汽模型进行定常与非定常数值模拟。通过常规级的计算熟悉了整个非定常计算方法的全过程与分析方法，同时了解全周进汽常规级内部流场的非定常流动现象与损失机理；更重要的是，对比分析了定常数值模拟的结果与非定常数值模拟的结果，从中找出了两种方法对全周级汽模型流场细节的差异以及各自的适用性。 第二、尝试不同类型的网格组合对部分进汽模型的适用性，同时对若干种不同的部分进汽模型进行定常和非定常数值模拟，分析对比定常与非定常数值模拟的结果，从中提炼出部分进汽模型内部流场的流动现象以及损失机理，为真实部分进汽模型的数值模拟提供分析参考的手段与标准。 第三、对真实汽轮机的部分进汽调节级模型进行非定常数值模拟。采用两种方案：一种是堵塞当量喷嘴组造成的汽轮机部分进汽调节级模型，另一种是带有堵塞块结构的汽轮机部分进汽调节级模型，对比两种模型模拟的计算结果得出了此两种模型的共同点与不同点，并且结合全周进汽的常规级的分析结果，以此来对比分析了真实汽轮机的部分进汽调节级内部流场的流动现象，并从中总结出损失机理，为提高部分进汽调节级的效率提供了有力依据。关键词：蒸汽轮机，调节级，部分进汽，非定常，数值模拟
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