排汽缸流场数值模拟及压损计算方法研究

摘要

排汽缸是实现汽轮机排汽汽流折转流入凝汽器的一个部件，采用扩压的形状，可以将排汽动能转化为压力势能。在机组变负荷运行时，排汽缸进出口压力之差随负荷变化而变化。在深入研究汽轮机组各个组成部分机理的基础上，编制了汽轮机侧系统变工况程序和级详细变工况程序，确定了各工况排汽缸的边界条件。在此基础上，利用FLUENT软件，采用离散相模型，对排汽缸进行了数值模拟。在额定工况，通过改进模型，力图找出排汽压力损失为正值(经验)的原因，发现边界条件对计算结果影响比较大。通过数值模拟和排汽损失曲线获得了不同负荷下的排汽缸的压力损失的两组结果，为排汽压损的正确选取提供了参考，也为排汽缸的优化提供一个比较准确的起点。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1选题背景和意义

1.2排汽缸的研究现状

1.3本论文主要研究内容

第二章计算理论基础

2.1系统思想的介绍

2.2 CFD数值模拟与FLUENT的介绍

2.2.1 FLUENT程序的结构

2.2.2 FLUENT程序的用途

2.2.3 FLUENT基本网格形状

2.2.4用FLUENT程序求解问题的步骤

2.2.5 FLUENT求解方法的选择

2.2.6自定义函数

2.3数值模拟数学模型

2.3.1紊流模型

2.3.2离散相模型

2.3.3水和水蒸汽性质

2.4系统变工况模型介绍

2.4.1各段抽汽压力的确定

2.4.2凝汽器压力的确定

2.4.3各段抽汽点参数和汽态线的确定

2.4.4加热器出口水焓的确定

2.4.5给水泵及小汽轮机变工况

2.4.6火电厂热经济性状态方程

2.4.7辅助汽水成分在变工况时的处理

第三章边界条件的求解

3.1系统变工况程序开发

3.1.1汽轮机热力系统变工况程序开发实例

3.2末级计算程序开发

3.2.1排汽缸边界条件的求解

第四章排汽缸数值模拟

4.1排汽缸物理模型

4.1.1排汽缸网格模型

4.2数值模拟结果

4.2.1进口边界条件的分析及扭叶片数学模型

4.2.2额定工况垂直边界条件时的数值模拟结果

4.2.3额定工况简化三维边界条件时的数值模拟结果

4.2.4额定工况三维边界条件时的数值模拟结果

4.2.5额定工况各种边界条件时的数值模拟结果分析

4.2.6不同工况排汽缸的压损模拟结果

4.3排汽缸压损的另一种计算方法

4.4排汽缸数值模拟计算结果与查图结果比较分析

4.5排汽压损的影响

第五章结论与展望

5.1结论

5.2后续工作的开展与继续研究的方向

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况