百萬機組葉片設(shè)計的數(shù)值驗證.pdf

1、研制超超臨界汽輪發(fā)電機組是電力行業(yè)實現(xiàn)國家節(jié)能減排目標的重要措施之一。為了降低機組的制造成本，其核心部件常常采用大焓降葉片。哈汽公司科技人員通過消化吸收國外先進大焓降葉片設(shè)計技術(shù)，設(shè)計了新型1000MW超超臨界機組的大焓降葉片。在將其應(yīng)用到工程實際之前，急需驗證氣動性能是否滿足設(shè)計目標。為此，本文在超超臨界百萬機組某中壓級環(huán)境下，數(shù)值研究了大焓降靜葉片的變沖角和變馬赫數(shù)特性。
　　數(shù)值模擬結(jié)果展示，在設(shè)計馬赫數(shù)下和零沖角下，大焓降

2、靜葉兩端采用后加載葉型，葉中采用前加載葉型，葉片選擇這種加載型式，確保了葉柵的高負荷和高效率。氣流沖角由-40°向+40°增加，葉片的氣動負荷隨之增大。在正沖角范圍內(nèi)，沖角增大，引起吸力面前緣局部壓力波動加劇，同時最低壓力點移向前緣。在負沖角范圍，隨沖角絕對值的增加，壓力面前緣壓力發(fā)生局部突然降低和升高，吸力面最低壓力點變化不大。與零沖角比較，正沖角增加，通道渦量提高，二次流損失增長速率較快，葉柵氣動特性迅速惡化。相反，負沖角愈大，通道

3、渦量愈低，邊界層損失愈高，后者略微超過前者，葉柵總流動損失緩慢增加。
　　大焓降靜葉柵變馬赫數(shù)的數(shù)值考核表明，隨著出口馬赫數(shù)由0.1向0.6增加，吸力面最低壓力點位置后移，說明沿葉高葉型的加載型式越來越趨于后加載，每只葉片的氣動負荷逐漸減小，整套葉柵氣動負荷增大是由于質(zhì)量流量增長所引起。由于隨著出口馬赫數(shù)的增加，邊界層厚度減薄，葉型進一步后加載，葉型損失與二次流損失均降低。從總壓損失系數(shù)的大小和沿葉高分布的均勻性綜合評價，在出口馬