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汽轮发电机组复杂基础的动力学分析与验证
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作者 薛兆奥 杨石春 《发电设备》 2026年第1期13-18,共6页
随着汽轮机技术的快速发展,不断出现各种新型汽轮发电机组,传统的框架式基础被不断优化为不规则结构的复杂基础。对这种多质点、多自由度不规则空间结构很难建立简明、合理的力学模型并进行正确的动力学分析。以9F级燃气发电机组为实例... 随着汽轮机技术的快速发展,不断出现各种新型汽轮发电机组,传统的框架式基础被不断优化为不规则结构的复杂基础。对这种多质点、多自由度不规则空间结构很难建立简明、合理的力学模型并进行正确的动力学分析。以9F级燃气发电机组为实例,根据基础底板、柱墩、框架等构件在水平径向、轴向与竖向扰力作用下的振动响应特性,运用结构动力学原理建立4个单质点、单自由度的基本振型,进行简捷的动力学分析与振动验算,并以现场实测数据对理论计算值进行验证,研究结果证明了该大型动力机器复杂基础的动力学分析与振动计算方法是合理可行的,具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 汽轮发电机组 复杂基础 单自由度振型 动力学分析 振动计算与验证
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多级汽轮机非平衡态凝结模型的流动特性与湿度分布研究
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作者 钱勇 周祚弘 +3 位作者 邱健 陈阳 李志刚 李军 《热能动力工程》 北大核心 2025年第4期104-114,共11页
为了探究平衡态凝结与非平衡态凝结对汽轮机内部流动特征、湿度分布以及整机性能的影响,以某型十五级透平叶栅汽轮机为研究对象,针对在不同运行负荷下的汽轮机整机叶栅流动开展了平衡态与非平衡态的数值分析对比研究。研究结果表明:在... 为了探究平衡态凝结与非平衡态凝结对汽轮机内部流动特征、湿度分布以及整机性能的影响,以某型十五级透平叶栅汽轮机为研究对象,针对在不同运行负荷下的汽轮机整机叶栅流动开展了平衡态与非平衡态的数值分析对比研究。研究结果表明:在不同运行负荷下,非平衡态凝结模型获得的整机性能略低于平衡态凝结模型的计算结果,但二者并没有显著差异;相较于平衡态凝结,非平衡态凝结中蒸汽工质首次出现凝结的位置更接近汽轮机出口的低压级叶栅。 展开更多
关键词 汽轮机 非平衡态凝结 平衡态凝结 数值研究
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某350 MW汽轮机机组振动故障诊断及处理
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作者 吴攀 袁超 +2 位作者 何东 刘方俊 张杰 《东方汽轮机》 2025年第1期66-69,共4页
某350 MW汽轮机组在精益检修后高中压模块出现不稳定的波动,发电机氢气冷却水管也出现振动大的问题。通过对振动数据的分析可知,高中压模块不稳定振动为汽流激振现象,通过阀序实验确定最优阀序并更换阀序,结合油温油压调整后,消除了汽... 某350 MW汽轮机组在精益检修后高中压模块出现不稳定的波动,发电机氢气冷却水管也出现振动大的问题。通过对振动数据的分析可知,高中压模块不稳定振动为汽流激振现象,通过阀序实验确定最优阀序并更换阀序,结合油温油压调整后,消除了汽流激振现象。通过增设膨胀节,扩孔处理了发电机氢冷器水管振动大问题。 展开更多
关键词 汽轮机 汽流激振 氢冷器水管 振动
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基于实时成本分析的机组主蒸汽压力优化研究
4
作者 王惠杰 韩宇 +1 位作者 高浩然 许小刚 《节能》 2025年第7期70-75,共6页
基于火电机组的历史运行数据和经营数据,利用深度神经网络(DNN)建立火电厂实时成本预测模型。通过改进的蜣螂优化算法(I-DBO),在主蒸汽压力的可行范围内对模型进行初压寻优,将优化后的运行曲线与厂家原始曲线对比,并分析标准煤价格波动... 基于火电机组的历史运行数据和经营数据,利用深度神经网络(DNN)建立火电厂实时成本预测模型。通过改进的蜣螂优化算法(I-DBO),在主蒸汽压力的可行范围内对模型进行初压寻优,将优化后的运行曲线与厂家原始曲线对比,并分析标准煤价格波动对实时成本的影响。结果显示,经优化,机组在各负荷下的实时成本均明显降低;电厂可以根据实时成本参与电网实时报价,并制定人员考核标准。 展开更多
关键词 火电厂 实时成本 最优初压 深度神经网络 蜣螂优化算法
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空冷1030 mm末级叶片开发与验证
5
作者 李音 陈涛 +1 位作者 周显丁 杨长柱 《东方电气评论》 2025年第3期58-61,共4页
以超超临界660 MW空冷机组为依托,采用可控涡流型设计、全三维气动分析及优化、有限元强度、振动设计等先进设计技术,开发了结构形式先进,具有优良气动、强度、振动特性的空冷1030 mm末级长叶片。实物叶片动频试验结果表明,1030 mm末级... 以超超临界660 MW空冷机组为依托,采用可控涡流型设计、全三维气动分析及优化、有限元强度、振动设计等先进设计技术,开发了结构形式先进,具有优良气动、强度、振动特性的空冷1030 mm末级长叶片。实物叶片动频试验结果表明,1030 mm末级长叶片振动特性满足设计规范要求。 展开更多
关键词 空冷汽轮机 末级叶片 全三维 动频试验
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轴流涡轮可控涡设计中动叶进、出口速度环量控制方式研究
6
作者 管继伟 郭魁俊 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第3期161-169,共9页
根据完全径向平衡方程,决定轴流涡轮叶片排间隙中径向压力梯度的是以下3项:流体微团的圆周分速引起的加速度、子午分速引起的加速度的径向分量以及沿子午流线方向的加速度的径向分量。结合完全径向平衡方程的求解考察了9种典型的动叶进... 根据完全径向平衡方程,决定轴流涡轮叶片排间隙中径向压力梯度的是以下3项:流体微团的圆周分速引起的加速度、子午分速引起的加速度的径向分量以及沿子午流线方向的加速度的径向分量。结合完全径向平衡方程的求解考察了9种典型的动叶进、出口速度环量控制方式对轴流涡轮反动度和级后参数沿径向分布的影响,对于不同的速度环量控制方式所对应的上述3项、级后的子午速度和静压进行了定量对比和分析。结果表明:沿径向增大的动叶进、出口速度环量有利于子午流线在静、动叶间隙中形成负曲率,从而抑制反动度的径向梯度。级后子午速度和静压的径向分布主要由轮周功的径向分布决定。当轮周功沿径向均匀分布时,级后静压的径向均匀性在所有的轮周功分布方式中居中,级后子午速度的径向均匀性最好,积分余速损失处于较低的水平。综合评价反动度、级后气动参数的径向均匀性以及积分余速损失,在可控涡设计中推荐采用动叶进、出口速度环量沿径向增大且轮周功沿径向均匀分布的速度环量控制方式。 展开更多
关键词 反动度 可控涡设计 速度环量控制方式 积分余速损失
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热电联产燃煤电厂深度调峰优化方法研究
7
作者 米斌 肖振东 +1 位作者 曾娅 李永强 《东方汽轮机》 2025年第1期70-73,共4页
热电联产煤电汽轮发电机组受限于机组特性,在供热时通常难以参与深度调峰,不利于新型电力系统的构建和清洁能源发电的消纳。文章针对大流量工业供热的燃煤电厂展开研究,提出一种背压机集中供热改造结合电厂运行方式优化的方法,达到提升... 热电联产煤电汽轮发电机组受限于机组特性,在供热时通常难以参与深度调峰,不利于新型电力系统的构建和清洁能源发电的消纳。文章针对大流量工业供热的燃煤电厂展开研究,提出一种背压机集中供热改造结合电厂运行方式优化的方法,达到提升电厂整体调峰能力的目的。 展开更多
关键词 供热 调峰 背压机 改造
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固液两相耦合作用抑制汽轮机振动技术研究及装置设计
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作者 韩建春 韩荀杰 荀华 《江西电力》 2025年第2期37-41,共5页
通过对旋转窄间隙环柱中流体的力学研究和固液两相耦合作用的分析,得出旋转窄间隙环柱中流体将形成一个三维流场的结果,这一流场将与置于其中的固态物体形成三维力学耦合作用,由此获得一种能够应用于抑制汽轮机转子振动的方法,并设计出... 通过对旋转窄间隙环柱中流体的力学研究和固液两相耦合作用的分析,得出旋转窄间隙环柱中流体将形成一个三维流场的结果,这一流场将与置于其中的固态物体形成三维力学耦合作用,由此获得一种能够应用于抑制汽轮机转子振动的方法,并设计出一种能够安装于汽轮机转子上的振动抑制装置。 展开更多
关键词 汽轮机转子 固液两相 振动
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某小流量系数超临界二氧化碳离心压缩机气动优化设计
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作者 张晓丹 王磊 +3 位作者 魏艳 钟主海 平艳 廖健鑫 《东方汽轮机》 2025年第2期13-18,56,共7页
文章针对某小流量系数超临界二氧化碳主压缩机进行气动设计及优化,优化对象为叶轮叶片的几何角分布,扩压器入口pinch结构优化、出口与进口半径比值r_(5)/r_(2),回流器叶片出口半径及宽度、回流器几何角分布规律等。通过对叶轮几何角分... 文章针对某小流量系数超临界二氧化碳主压缩机进行气动设计及优化,优化对象为叶轮叶片的几何角分布,扩压器入口pinch结构优化、出口与进口半径比值r_(5)/r_(2),回流器叶片出口半径及宽度、回流器几何角分布规律等。通过对叶轮几何角分布规律研究发现:叶片几何角分布规律对叶轮部分的载荷分布、压比及效率影响较大,叶轮出口附近区域几何角负的变化率有助于减小叶轮出口的滑移现象,而且绝对值越大滑移角度越小。对扩压器设计参数的研究发现,扩压器入口根部、顶部进行适当的收缩对扩压器内流场有一定好处,同时可以缓解甚至消除扩压器内部的脱流现象,有助于拓宽压缩机的稳定运行范围。另外,扩压器出口与进口半径比值r_(5)/r_(2)也会对扩压器内部的流场稳定性有一定影响。回流器部分的优化目标一是降低回流器内部的损失,二是提高L型弯道出口的气流均匀性,研究发现回流器叶片出口半径及宽度、回流器几何角分布规律等因素均会对其产生影响。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 离心压缩机 叶轮 扩压器
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高中压合缸反动式汽轮机推力偏大原因分析
10
作者 李伍亮 刘世云 《电站系统工程》 2025年第2期53-54,共2页
阐述了高中压合缸反动式汽轮机组的推力系统设计原理,并从原理上分析了汽轮机推力偏大的可能原因。经过分析介绍,有利于解决电厂目前遇到的机组推力偏大的问题,为后续的解决措施提供借鉴意义。
关键词 推力系统 推力偏大
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基于全驱控制方法的农机路径跟踪控制 被引量:1
11
作者 吴振龙 李林 刘艳红 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期24-31,共8页
针对在未知扰动的影响下农机车辆对参考路径的跟踪精度不高,不能较好满足各种作业环境下生产需求的问题,以农田作业中最常见的前轮转向、后轮驱动的轮式农机车辆为对象,研究了全驱控制方法下农机车辆的跟踪控制问题。采用广泛应用的比... 针对在未知扰动的影响下农机车辆对参考路径的跟踪精度不高,不能较好满足各种作业环境下生产需求的问题,以农田作业中最常见的前轮转向、后轮驱动的轮式农机车辆为对象,研究了全驱控制方法下农机车辆的跟踪控制问题。采用广泛应用的比例积分微分(PID)控制、自抗扰控制作为对比控制器,在不同实验环境下与所提控制方法下所设计的控制器进行对比仿真。结果表明:相比于另外两种控制方法,所提出的控制方法在不同的实验条件下都能更加稳定地对参考路径进行跟踪,且具有较高的控制精度与鲁棒性。 展开更多
关键词 扰动影响 控制精度 全驱控制 鲁棒性 路径跟踪
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三改联动背景下国内首台350 MW超临界汽轮机综合改造研究与工程实践 被引量:2
12
作者 黄坤 孙伟 +1 位作者 李永强 徐晓康 《东方汽轮机》 2025年第1期26-30,共5页
文章就国内首台350 MW超临界汽轮机综合改造的总体方案进行了相关介绍,针对机组短叶片提效、漏汽控制、兼顾供热和灵活性等难题,重点阐述了全新高效通流、改进优化型低压模块,主机结构优化以及软硬件集成的供热及运行灵活性综合提升解... 文章就国内首台350 MW超临界汽轮机综合改造的总体方案进行了相关介绍,针对机组短叶片提效、漏汽控制、兼顾供热和灵活性等难题,重点阐述了全新高效通流、改进优化型低压模块,主机结构优化以及软硬件集成的供热及运行灵活性综合提升解决方案,成功实现了机组节能降耗、供热和灵活性“三改联动”,为火电企业综合能源利用提供了很好的示范改造模板。 展开更多
关键词 三改联动 350 MW超临界汽轮机 综合改造研究 工程实践
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流热固影响下汽轮机叶片强度与振动特性研究
13
作者 樊昕燕 袁奇 刘阳 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第12期149-160,共12页
为准确分析汽轮机叶片在多物理场下的失效问题,综合考虑了温度梯度、气动力、离心力等载荷对叶片强度和振动的影响。基于多重参考系与有限元联合仿真方法,在离心力、温度梯度和气动力单独及综合作用下,对某汽轮机第8级动、静叶片开展数... 为准确分析汽轮机叶片在多物理场下的失效问题,综合考虑了温度梯度、气动力、离心力等载荷对叶片强度和振动的影响。基于多重参考系与有限元联合仿真方法,在离心力、温度梯度和气动力单独及综合作用下,对某汽轮机第8级动、静叶片开展数值计算,进行强度和振动校核以及参数敏感性分析,获得了汽轮机叶片在流热固影响下的强度和振动特性。计算结果表明:静、动叶片的总变形分别为0.0791、1.0934 mm,最大等效应力分别为92.45、470.28 MPa,能够满足强度和振动要求;对动、静叶片进行强度计算时需考虑气动力和热应力的影响,模态分析时需考虑弹性模量随温度的变化以及离心力作用;随着转速、入口温度和入口压力的升高,动、静叶片的总变形和等效应力均增大;动叶片模态频率随着转速升高而增大,动、静叶片模态频率随着入口温度和入口压力的升高而下降。该研究可为汽轮机叶片流热固影响下强度和振动的计算校核及特性研究提供理论依据。 展开更多
关键词 汽轮机叶片 流热固影响 强度 振动特性 参数敏感性
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330MW汽轮机在小流量工况下末级叶片安全分析
14
作者 司从强 钟达文 王锋 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第5期321-328,350,358,368,共11页
以某330MW电厂的汽轮机末级叶片为研究对象,构建了两相流-热-固耦合模型,分析末级叶片在100%THA~5%THA工况下的流场特性和力学性能。研究结果表明:随着负荷降低,在小流量工况下,末级流场存在间隙涡、分离涡、二次涡和回流涡。27.6%THA... 以某330MW电厂的汽轮机末级叶片为研究对象,构建了两相流-热-固耦合模型,分析末级叶片在100%THA~5%THA工况下的流场特性和力学性能。研究结果表明:随着负荷降低,在小流量工况下,末级流场存在间隙涡、分离涡、二次涡和回流涡。27.6%THA为零出力工况,20%THA以下出现鼓风效应。100%THA~30%THA工况下,液滴受流场影响主要在叶片的压力面和尾缘区域形成,并随流动逐渐向下游移动;在5%THA工况,液滴仅存在于涡核处。应力、应变分析表明,最大等效应力出现在叶片0.5 H叶高处,0.9 H处等效应力受流场影响显著。不同工况下叶片最大形变位置都出现在85%叶高附近,与实际叶片断裂位置相近。此外,鼓风效应导致叶片温度升高、压力分布混乱,同时对叶片应力和形变产生影响。模态分析表明,叶片发生共振概率较小。研究结果可为小机组汽轮机调峰改造提供理论参考。 展开更多
关键词 小流量工况 涡流 湿蒸汽凝结 强度分析 模态分析
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高功率密度涡轮级变工况热力气动性能及结构优化研究
15
作者 尹路晗 张磊 +3 位作者 石宇昂 谢罗涛 张震 杨自春 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第4期241-246,共6页
船用涡轮级变工况运行级内流动状态不稳定,对效率性能具有较大影响,为探究某型船用涡轮级变工况性能,对其结构优化提出建议,开展了涡轮级建模并融合结构与非结构化网格划分技术,提出涡轮级内变工况流场数值计算方法及流程,结合涡轮叶栅... 船用涡轮级变工况运行级内流动状态不稳定,对效率性能具有较大影响,为探究某型船用涡轮级变工况性能,对其结构优化提出建议,开展了涡轮级建模并融合结构与非结构化网格划分技术,提出涡轮级内变工况流场数值计算方法及流程,结合涡轮叶栅试验数据验证方法的有效性;对复速级内变工况的热力气动性能开展计算,实现了涡轮级流场特性以及不同工况下的级内气动损失分析,并得到了涡轮级具体功率和效率等主要性能指标;最后,开展不同进汽喷管节距、喷管布置方式的三维实体及流场建模,实现涡轮级结构优化前后流场数值计算分析,得到了喷管节距、喷管布置方式与流动效率、流动损失及功率之间的变换关系,为实现涡轮级设计和运行优化提供强有力的技术支撑。 展开更多
关键词 复速级 涡轮级 变工况 气动损失
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某660 MW高中压分缸汽轮机滑销系统卡涩分析治理
16
作者 李中玉 米斌 +2 位作者 周永 孙忠旭 冯义 《东方汽轮机》 2025年第2期64-66,共3页
某电厂660 MW高中压分缸式汽轮机出现滑销系统卡涩,通过对运行胀差、热膨胀曲线等参数分析,结合原滑销系统结构和材料工艺等方面,对该机组滑销系统进行优化治理,解决了该机组滑销系统的卡涩问题。
关键词 汽轮机 滑销系统 热膨胀
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基于KPCA-BiLSTM-GRU的汽轮机主蒸汽流量测量模型 被引量:1
17
作者 盛稳 徐世明 +4 位作者 卢官发 高成 祁晶 彭献永 周怀春 《动力工程学报》 北大核心 2025年第9期1483-1491,1510,共10页
针对难以准确监测机组主蒸汽流量的问题,提出了一种基于核主成分分析-双向长短期记忆-门控循环单元(KPCA-BiLSTM-GRU)的主蒸汽流量测量模型,并以某1000 MW超超临界一次再热发电机组的历史数据为基础进行了仿真验证。首先,根据实际生产... 针对难以准确监测机组主蒸汽流量的问题,提出了一种基于核主成分分析-双向长短期记忆-门控循环单元(KPCA-BiLSTM-GRU)的主蒸汽流量测量模型,并以某1000 MW超超临界一次再热发电机组的历史数据为基础进行了仿真验证。首先,根据实际生产过程中机组运行机理及经验,选取了与主蒸汽流量相关的运行参数作为测量模型输入的候选变量;其次,利用KPCA算法对原始的候选输入特征进行降维,避免因模型输入变量过多对预测结果精度产生影响;最后,使用BiLSTM-GRU神经网络模型进一步学习输入数据特征的变化规律,实现了主蒸汽流量的回归预测。选用反向传播(BP)、LSTM、BiLSTM、GRU等神经网络模型进行了对比实验,以验证所提出模型的预测效果。结果表明:所提出的基于KPCA-BiLSTM-GRU的主蒸汽流量模型能够实现主蒸汽流量的准确测量,其均方根误差(RMSE)为25.76 t/h,平均绝对百分比误差(MAPE)为1.21%;相比于实验中其他模型,KPCA-BiLSTM-GRU主蒸汽流量测量模型的预测效果更好,对深度调峰汽轮发电机组变负荷工况有较好的适应性。 展开更多
关键词 主蒸汽流量 核主成分分析 长短期记忆神经网络 门控循环单元 软测量
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深径比对孔型阻尼密封泄漏特性和流体激振动力学性能的影响研究
18
作者 宋会玲 魏阳国 +2 位作者 李永鹏 张子涵 李志刚 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期87-98,共12页
为揭示孔深对孔型阻尼密封封严性能和刚度阻尼动力学性能的影响规律,探究最佳孔深方案,采用非定常多频摄动数值方法,研究了不同孔深下孔型阻尼密封的泄漏特性和动力学特性。首先,通过3种孔深下孔型阻尼密封泄漏量和动力特性系数的数值... 为揭示孔深对孔型阻尼密封封严性能和刚度阻尼动力学性能的影响规律,探究最佳孔深方案,采用非定常多频摄动数值方法,研究了不同孔深下孔型阻尼密封的泄漏特性和动力学特性。首先,通过3种孔深下孔型阻尼密封泄漏量和动力特性系数的数值与试验数据对比,验证了数值方法的准确性;然后,计算分析了3种不同孔径(D为2.0、3.175、5.0 mm)下连续变化孔深(深径比A_(r)为0.1~1.25)的孔型阻尼密封的泄漏量;最后,评估了2种进口预旋(μ_(0)为0、0.5)、5种不同孔深(H为0.5、1.0、1.9、3.3、6.6 mm,D为3.175 mm)下孔型密封的动力特性系数、腔室动态压力及旋流速度发展。数值结果表明:深径比A_(r)是影响孔型密封泄漏特性的关键几何参数;从密封封严性能角度来看,A_(r)为0.4~0.5是最佳孔深方案,此时不同孔径的密封泄漏量均达到最小值;从密封动力学稳定性角度来看,较小孔深的孔型阻尼密封动力学稳定性更优,在确定最佳孔深时,需考虑污染物沉积、腐蚀磨损对孔深的影响,避免选择过小的孔深(H≥1.0 mm)。 展开更多
关键词 孔型阻尼密封 泄漏特性 动力学性能 深径比 多频摄动数值方法
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核电厂蒸汽高压调节阀流固耦合特性及疲劳机制研究 被引量:1
19
作者 王斌斌 王丹 《核科学与工程》 北大核心 2025年第1期155-163,共9页
蒸汽高压调节阀是控制核电厂汽轮机启停和功率变化的重要装置,其流固耦合特性对汽轮机系统的安全可靠运行具有重要影响。考虑阀开度的随机性建立了高压调节阀的流体动力学模型和阀杆-球头的结构接触模型,并基于计算流体力学(CFD)动网格... 蒸汽高压调节阀是控制核电厂汽轮机启停和功率变化的重要装置,其流固耦合特性对汽轮机系统的安全可靠运行具有重要影响。考虑阀开度的随机性建立了高压调节阀的流体动力学模型和阀杆-球头的结构接触模型,并基于计算流体力学(CFD)动网格技术和有限元方法对高压调节阀的流固耦合特性及其疲劳强度进行了数值分析。通过流体动力学分析发现高压调节阀的开度变化将直接引起管道及阀门内部显著的压力波动,产生漩涡脱落;波动压力载荷作用下结构接触模型动力学分析发现动态应力在高应力均值下上下交变,易引起螺纹齿面磨损并导致疲劳失效。研究表明,高压调节阀开度的随机性对结构疲劳具有重要影响,对高压调节阀的设计和改进具有借鉴意义。 展开更多
关键词 高压调节阀 流固耦合 疲劳机制 核电厂
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汽轮机额定背压的计算与修正 被引量:1
20
作者 蒋寻寒 吴仲 +2 位作者 陈开锋 徐钟宇 邵飞 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第2期90-94,89,共6页
目前的额定背压计算流程存在明显的不足,在很多条件下得到的额定背压与实际背压偏差较大。依据第一性原理,对额定背压的计算流程进行了分析,结论是按额定背压计算的标准流程得到的背压一般偏低,随着平均负荷率降低,偏低的幅度逐步减小... 目前的额定背压计算流程存在明显的不足,在很多条件下得到的额定背压与实际背压偏差较大。依据第一性原理,对额定背压的计算流程进行了分析,结论是按额定背压计算的标准流程得到的背压一般偏低,随着平均负荷率降低,偏低的幅度逐步减小。同一地区的机组,冬夏季背压差异越大,额定背压偏低幅度越大。可靠的额定背压结合预期的平均负荷率,是汽轮机冷端优化设计(低压缸排汽面积优选)的关键依据。 展开更多
关键词 汽轮机 背压 冷端 节能
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