长叶片透平级非定常汽流激振特性研究

摘要

通过应用商用软件ANSYS-CFX数值求解Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程和k -ε两方程湍流模型的方法对不同流量下的汽轮机末级流场进行了详细的非定常研究分析.本次数值计算的计算域包括末级静叶域、动叶域和弧形扩压段,同时采用叶片约化法减少了计算成本.动叶的拉金和围带均考虑在计算域之内以获得更为真实的流场结果.整个计算域全部采用六面体结构化网格进行划分并对三套不同节点数的网格进行了严格的网格无关性验证.结果表明:末级总总等熵效率和长叶片表面静压呈现明显的周期性波动;随着流量的减小,总总等熵效率和叶片载荷明显均明显降低,扩压段中出现分离涡,并逐渐扩展到动叶栅通道中;分离涡的频率较低,并对长叶片所受到的气流激振产生影响.