低压排汽缸的性能对汽轮机经济性影响很大,国内外已有很多对排汽缸的研究,自动优化可使低压排汽缸优化更精细化。本文将低压排汽缸进行参数化设计,基于遗传算法对其进行自动优化,并分析了导流环上半修小对自动优化后导流环型线及排气缸性能的影响。结果表明导流环上半修小后自动优化的结果与不修的对比,修小后流场更加稳定,排汽缸静压恢复系数提高约3.2%;与原始对比,优化后排汽缸静压恢复系数提高了11.4%。

文章采用大型商用流体软件——NUMECA,对某大型汽轮机原始设计的低压通流进行了三维数值计算,得到了低压各级的流场分布和气动特性,计算分析结果表明,原始设计的低压末级性能有较大的优化潜力.保持末级动叶不变的前提下,对末级静叶进行轴向前掠,切向弯曲,截面扭转等叶型变换,分析比较各方案对末级效率、排气速度,排气角等气动性能的影响.优化结果表明,对低压末级静叶采用合适的弯掠技术可以改善末级的流场特性,提高末级效率.

文章采用CFD软件NUMECA对某新开发的静叶型线开展了平面叶栅气动性能计算研究,得到叶栅在设计工况下和变工况下的能量损失系数和出口气流角的变化规律,并将计算结果与平面叶栅空气动力学试验研究结合起来进行对比分析。从CFD计算结果和试验结果得出:两者的能量损失系数变化趋势基本吻合,该叶型设计工况下的能量损失系数较小,且应用的变工况范围较宽。另通过试验结果的对比显示该型线的能量损失系数较原始型线降低了约30%,是一种气动性能优良的静叶型线。