叶片为透平的核心部件,其气动性能直接影响透平的整体效率,叶片表面粗糙度的水平会影响透平级压力,导致叶型损失发生变化。应用数值模拟技术对某冲动式和反动式机组各4级透平级进行分析,考虑反动度、载荷分布以及旋转等多种因素,研究表面粗糙度变化对透平叶片气动性能的影响。CFD数值研究表明叶型损失变化曲线的斜率随透平叶片表面粗糙度的增大逐渐变小;不同反动度的透平叶片受叶片表面粗糙度的影响存在差异,冲动式叶片相对反动式叶片受到的影响更为明显;吸力面上的粗糙度对气动性能的影响明显大于压力面粗糙度的影响,这种影响作用在反动度提高后相应变弱。研究成果可为透平叶片设计和加工提供参考。

亚临界机组汽轮机普遍采用带环形滤网的高压调节阀,其气动性能试验测试与数值模拟研究结果表明滤网的存在显著提高了阀内流场分布的对称性,减小了阀碟在来流方向与垂直来流两个方向上的受力,削弱了阀座下游偏斜流场的回流强度,阀座出口流场的均匀性也显著提高。滤网不仅对来流具有整流作用,而且有效控制了阀腔内的绕流。合理的滤网尺寸设计对阀门流量系数和总压损失系数的影响很小,并且可显著提高流场的稳定性。通过数值计算结果与试验测试结果的对比,表明采用多孔介质模型进行模拟的精度可满足工程应用要求。