汽轮机静叶栅中水滴运动与沉积规律的数值研究

在FLUENT计算流体力学软件中应用RNG k-e湍流模型、近壁面双层区模型和拉格朗日法对某300 MW汽轮机末级静叶水滴沉积进行了数值模拟.结果表明:大水滴不能完全跟随流线运动,运动轨迹偏向叶片压力面;直径小于1 μm的水滴以湍流扩散的方式沉积在叶片表面上,直径为1～5 μm的水滴在湍流扩散和惯性的综合作用下沉积,直径大于5 μm的水滴的沉积受到湍流扩散作用的影响很小,主要在惯性作用下沉积;直径小于1.6 μm的水滴主要沉积在静叶的压力面上靠近尾缘的一小段区域和吸力面上靠近尾缘的一大段区域,直径大于1.6 μm的水滴主要沉积在压力面尾缘附近和吸力面前缘处.研究水滴沉积分布对于设计静叶去湿和减少动叶侵蚀具有参考作用.     

工业湿蒸气的直接热量计量

采用两相流分相流动模型分析了孔板在工业湿蒸气中的特性，并结合中、低压湿蒸气的热物理性质，论述了一种利用孔板测量工业湿蒸气传递热量的实用的热量计。作为热量计的孔板对工业湿蒸气的干度不敏感，在工业锅炉的运行范围内，该热量测量方法的理论误差小于 １．０％。文中论述的工业湿蒸气传递热量的直接测量方法，避开了两相流测量的困难，实现了温蒸气的直接热量计量，在工业中有广泛应用的价值，对于工业能源科学管理具有重要意义。     

压力蒸气灭菌出现湿包的原因分析及排除方法

目的分析卧式圆形压力蒸气灭菌出现湿包的原因及排除方法。方法采用观察法,对2007年1月-2007年12月灭菌986锅次共计28594个灭菌包进行观察。结果有62个湿包产生,湿包率0．217％。结论加强消毒员操作规范管理;灭菌器保持正常运转状态;严格要求灭菌前物品的包装和入锅装载,才能减少湿包的发生。     

压力蒸气灭菌出现湿包的原因分析及排除方法

目的 分析卧式圆形压力蒸气灭菌出现湿包的原因及排除方法.方法 采用观察法,对2007年1月～2007年12月灭菌986锅次共计28594个灭菌包进行观察.结果 有62个湿包产生,湿包率0.217%.结论 加强消毒员操作规范管理;灭菌器保持正常运转状态;严格要求灭菌前物品的包装和入锅装载,才能减少湿包的发生.     

街道峡谷内颗粒物扩散沉积的数值模拟研究

采用计算流体动力学(CFD)技术,模拟分析了孤立街道峡谷内气流运动和颗粒物的扩散沉积.计算中选取中低来流风速(3,5,10 m/s)和高来流风速(20 m/s),颗粒粒径范围为0.01～10μm.得到了峡谷内气流速度场、颗粒运动轨迹和颗粒在建筑物不同表面及地面上的沉积率.结果表明,颗粒在地面上的沉积率明显高于在建筑物各表面上的沉积率;来流风速一定时颗粒在峡谷迎风面、背风面、建筑物屋顶及地面上的沉积率都对粒径的变化不敏感,中低风速范围内颗粒在建筑物各表面和地面的沉积率都对风速变化不敏感;在峡谷迎风面及地面上,颗粒在高风速下的沉积率明显大于中低风速下的沉积率,而在峡谷背风面及建筑物屋顶上,颗粒在高风速下的沉积率明显低于中低风速下的沉积率;在中低风速下,颗粒在背风面的沉积率高于在迎风面的沉积率,而在高风速下,颗粒在背风面的沉积率却低于在迎风面的沉积率.     

蒸气发生器瞬态特性分析的数学模型

充分考虑蒸气发生器热工水力和结构特点，从基本的质量、动量、能量守恒方程和基本的传热、传质、流动规律出发，推导出用以求解核电厂蒸气发生器稳态运行及扰动和事故工况下各参数瞬态变化规律的数学方程，并和与之配套的传热系数关系式、阻力系数关系式、物性求解方程等一起，构成了核电厂蒸气发生器瞬态特性分析数学模型，此模型与经核电厂试验验证的Ｋｅｒｌｉｎ计算模型结果一致。     

热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积规律实验

以深井热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积行为为研究对象,建立热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积模拟实验平台,采用实验方法研究热湿环境下不同大小粉尘颗粒在空冷器气侧壁面的沉积行为.结果表明：热湿环境下,粉尘颗粒更容易在前列沉积,随着平均粒径的增大,壁面的污垢层越厚,且沉积形态呈泥状;气侧粉尘沉积质量与进风含尘平均初始粒径的大小呈正比,与相对湿度呈反比,且粒径小于40μm的颗粒更容易沉积.研究对于深井热湿环境下空冷器气侧的结垢产生机制以及采取合理的防、除垢措施,保障良好的矿井降温效果和安全生产具有理论指导意义.     

基于离散相模型的超声雾化喷嘴雾滴沉积特性研究

为了减少农药喷施过程中雾滴漂移的影响、提高农药利用率,从而实现精量喷施,基于离散相模型对农用超声雾化喷嘴在不同风速、不同喷施角度下的雾滴沉积特性进行了研究.采用Species Transport模型和Discrete Phase模型对仿真区域进行模拟,对风速为0～3 m/s,喷施角度分别为0°、5°、10°、15°、2...     

珠江入海泥沙的浓度和成分特征及其沉积扩散趋势

分析了珠江入海泥沙浓度的时空分布及成分特性,探讨了3种动力因素作用下泥沙搬运、沉积、扩散的范围和去向,指出河口海区是珠江入海泥沙沉积的良好环境,雷东环流地区为其向西南扩散、沉积的终极场所。     

大型汽轮机调节级动叶栅温度场分析

超临界汽轮机调节级承担着较大的焓降,温度梯度更大,会引起高压缸各级相当大的热应力和热变形,特别是调节级动叶栅及调节级处的转子表面的温度变化较为剧烈,这将影响机组的启停及变工况速度,不利于机组的调峰。而本文以某600MW超超临界汽轮机为例,建立了调节级动叶栅的有限元分析模型,模拟出整个动叶栅及转子表面的温度分布图,为研究超超临界汽轮机各级叶片和转子热应力的分析提供了理论基础,并为机组的启动优化提供了参考。     

330MW低压汽轮机湿蒸汽二次水滴测量实验研究

研制了基于单帧单曝光图像法(SFSEI)的测量探针,并将其布置在330MW低压汽轮机末级后侧,有效捕获了湿蒸汽二次水滴图像,对其湿度、粒径和速度进行了测量.实验测量结果表明,二次水滴的粒径与湿度受汽轮机运行负荷影响较大.负荷较低时,汽轮机内湿度较大;负荷增加时,由于叶片表面温度上升的延迟,在工况开始变化的一段时间内,二次水滴的湿度会有一定的增加.末级叶片上的拉筋对二次水滴的形成有一定影响,当蒸汽流经拉筋后,其二次水滴的湿度明显增大.此外,二次水滴的速度受到汽轮机内主蒸汽流量和二次水滴粒径大小等因素的影响.     

轴向间距对二次水滴运动特性及沉积规律的影响

基于有限体积法、计算流体力学研究了某核电大功率汽轮机次末级的二次水滴侵蚀问题,采用Lagrangian方法求解了水滴的离散输运方程,利用Eulerian方法求解了叶栅内蒸汽的流动,并为叶栅通道内的汽相流动与水滴运动建立了数学模型.在定常条件下,通过轴向间距对二次水滴运动特性及沉积规律的影响研究发现:脱离静叶尾缘的水滴在叶栅通道空间中均呈现出向上端壁倾斜的运动趋势,由此获得了叶栅通道中水滴在各固壁面的沉积率;加大轴向间距可以减小二次水滴对动叶片的撞击速度,增大大颗粒水滴抛落到轴向间距上端壁的沉积率.所以,依据大颗粒水滴的集中沉积区域可以确定动叶表面去湿沟槽的适宜位置,该位置应位于吸力面上半部的前缘至中弦区域之间.     

乌鲁木齐市2009年大气离子湿沉降通量变化特征分析

通过对乌鲁木齐市2009年酸沉降监测资料的分析,研究了主要离子湿沉降通量的变化特征.结果表明,乌鲁木齐市的湿沉降污染严重.硫湿沉降量主要源于本地SO2的排放,极值出现在4月份为4.56g/m2,氮湿沉降通量的极值出现在6月为1.49g/m2,钙湿沉降通量的极值出现在7月为6.66g/m2,硫、钙湿沉降量均值分别为3.09,3.22g/m2,分别是全国平均值的2.6和3.4倍,均高于其他省市.氮湿沉降量均值为0.99g/m2,略低于全国平均值.     

科氏力对高速旋转汽轮机叶片动态特性的影响

采用解析的方法，建立了高速旋转汽轮机叶片中科氏力和科氏动应力的计算模型。该模型克服了以往在叶片动态特性分析时难以考虑科氏力影响的问题，导出了科氏动应力和非稳态气流动应力比值的计算公式以及科氏力和离心力比值的计算公式，并进行了实例分析．计算结果表明，科氏力对叶片轴向振动和扭转振动的固有频率没有影响，对切向振动的影响很小，可以忽略不计；科氏力所产生的动应力不到非稳态气流动应力的1%。     

现代汽轮机叶片阻尼结构形式设计方法的研究

为了提高叶片的安全性,现代汽轮机叶片尤其是长叶片在设计中较多地采用了阻尼结构,增加叶片的阻尼以降低叶片响应,从而降低叶片的动应力．通过对叶片阻尼结构的分析研究,提出了汽轮机叶片获得最佳阻尼的阻尼结构设计方法,即首先通过一系列动力计算获得对应叶顶响应最小的最佳摩擦面正压力,再由静力分析获得其最佳阻尼,使得在现有结构下其动应力最小．分析了一个工程中实际使用的阻尼叶片,获得了它的最佳摩擦面正压力及最佳阻尼设计间隙．     

调节级双胞胎叶片模态阶序的转移

采用三维8节点非协调单元有限元模型,对50MW汽轮机调节级双胞胎叶片的振动特性进行了计算分析.计算结果表明,在工作状态下,温度的影响和离心力的作用使得轮缘周向尺寸增大,造成了叶根的松动,从而导致振动延伸到叶根部分,振动下传不仅导致旋转状态下的固有频率小于相应的静频值,而且由于参加振动叶片的结构刚度和质量的重新组合,导致叶片模态阶序发生了转移.在静止时,叶片的第1阶固有振动为切向振动,第2阶固有振动为轴向振动;在旋转态下,第1阶固有振动变成了轴向振动,第2阶固有振动变成了切向振动.     

浅析汽轮机水冲击的形成和对策

针对汽轮机工作的原理，介绍了汽轮机水冲击的形成和危害，分析了水冲击形成的主要原因，并提出在工业生产实践中水冲击事故的特征和预防措施。     

湿蒸汽条件下空心静叶缝隙抽吸性能的试验研究

为获得湿蒸汽流动条件下空心静叶缝隙除湿结构的设计依据,利用湿蒸汽试验平台、在与实际空心静叶工作湿度一致的条件下,对8组不同缝隙位置、形状和宽度的空心静叶进行了缝隙抽吸水膜性能的试验研究。结果表明:缝隙抽吸水膜的特性受到气流马赫数和抽吸差压的综合作用,当抽吸差压增大到一定程度时,缝隙尖角处发生水膜汽化是导致抽吸性能下降的重要因素;吸力面缝隙位置从0.24倍叶宽变化到0.42倍叶宽时,缝隙抽吸的水量持续增加;与平直缝隙相比,带台阶过渡的缝隙抽吸性能未提高,反而在马赫数大于0.7时出现显著下降,原因是引起水膜汽化的尖角数目增加;带圆角过渡的缝隙能有效消除水膜汽化,提高缝隙抽吸水膜的性能;0.35mm宽度的缝隙易于使水膜跨过缝隙,2mm宽度的缝隙不能形成有效的抽吸差压,且均导致缝隙抽吸性能降低;0.7mm和1mm宽度的缝隙均具有良好的抽吸性能,1mm宽度的缝隙受水膜汽化的影响更小。