基于CFD数值方法分析了某全转速核电汽轮机低压末级叶片的气动性能。结果表明,随着负荷的降低,容积流量逐渐降低,流场中的流动趋于复杂化,在25.6%负荷工况点,在流道出口延长段出现较为明显的回流涡结构;受到湿度和余速损失等因素的影响,在本文模拟的5个工况中,接近50%负荷工况时气动效率最高。

从气液两相流出发,设计适用于核电汽轮机的高效小焓降叶型,从一维到准三维及三维层层递进,新设计的叶型速度、载荷分布合理,大幅度地减少叶型损失,降低流动损失,气动效率较为优越,可以显著提升核电机组高压缸的通流效率,降低热耗,提升机组的经济性,具有较好的应用前景和经济价值。

以某超临界汽轮机新型补汽阀为模型,对新型补汽阀进行了稳态和非稳态全三维数值模拟,根据各截面流线图、马赫数云图等,分析了新型补汽阀内的流动情况,并根据监测点分析阀门内的振动情况。

以1040mm静叶片为研究对象,对二维静叶叶型和三维叶型积叠方式进行优化,CFD数值计算表明,优化后末两级叶片总对静等熵效率提升1.37%,末级叶片根部反动度提升27.8%,1040mm末级长叶片气动性能及变工况能力得到显著提升。

以某超临界汽轮机中压缸抽汽模型为例,对抽汽口前后的静动叶、主流道腔室及抽汽腔室进行全周全三维数值模拟,根据各截面流线图、马赫数云图等分析了抽汽腔室内的流动损失,并优化主流道、抽汽腔室的形状,减少抽汽腔室内的流动损失,提高效率。