进口防旋板对汽轮机交错齿迷宫密封泄漏特性和动力学特性影响研究

为提高汽轮机高压缸和中压缸之间过桥汽封的气流激振动力学性能、抑制汽轮机轴系振动失稳,针对交错齿迷宫密封,开展了进口防旋板结构方案设计和动力学性能评估研究。首先,建立了具有“虚拟旁路边界”的交错齿迷宫密封动力学计算模型,实现了对动密封进口压力场和高预旋速度场的精准模拟;然后,采用基于多频椭圆轨迹涡动模型的非定常计算流体动力学(CFD)摄动数值方法,对比分析了进口预旋(预旋比为0、0.3、0.5)对无防旋板结构的迷宫密封的动力特性系数的影响规律;最后,详细评估了不同进口防旋板结构方案的止旋抑振性能,比较分析了防旋板倾角和数量对迷宫密封的泄漏量、动力特性系数和周向旋流比分布的影响规律。研究结果表明：迷宫密封泄漏量对防旋板倾角和数量变化不敏感(泄漏量变化小于0.5%);进口预旋会导致迷宫密封交叉刚度和有效阻尼穿越频率增大、有效阻尼减小,易诱发轴系失稳;进口防旋板能够显著减小迷宫密封的交叉刚度(约为53%)和有效阻尼穿越频率(约为24 Hz)、增大有效阻尼,使密封泄漏量略有增加(约为4.5%);相较于直防旋板,45°倾角斜防旋板使密封交叉刚度进一步降低约14%,有效阻尼穿越频率变化较小;当防旋板...     

火电机组热力系统与设备损分布通用矩阵模型

为了揭示系统部件(火用)损分布进而探讨机组节能潜力,在深入分析各部件(火用)流特性的基础上,提出了火电机组热力系统与设备(火用)损分布的通用矩阵模型.将整个热力系统分为5个控制体,针对每一控制体建立质量平衡与(火用)平衡方程,再按各控制体(火用)流方向依序相连各控制体级模型构成机组矩阵模型.与已有的回热系统(火用)损分布矩阵相比,新建模型可量化评价系统中每一过程(或设备)的热力性能,并全面反映系统及各辅助系统的影响.实例结果表明,热力系统中不可逆性主要来源于锅炉,其(火用)损率达50.28%.所建模型准确便捷,适用于各类火电机组;(火用)损分布规律清晰,有利于挖掘各设备(或过程)的节能潜力;可为火电机组优化设计及经济运行提供有效工具.