叶顶密封周向流动及流体激振抑制方法研究 被引量：7

1

作者 张尧 张万福 +3 位作者 顾乾磊 陈璐琪 马凯 李春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期228-233,248,共7页

控制叶顶间隙流体进口预旋及周向流动是减小密封流体激振力的主要方法。基于计算流体力学方法,通过在汽轮机某级叶顶间隙入口的动(围带)、静(汽缸)部件上增加新型微型叶栅,研究新型结构对叶顶间隙流体周向流动及流体激振抑制效果。结果... 控制叶顶间隙流体进口预旋及周向流动是减小密封流体激振力的主要方法。基于计算流体力学方法,通过在汽轮机某级叶顶间隙入口的动(围带)、静(汽缸)部件上增加新型微型叶栅,研究新型结构对叶顶间隙流体周向流动及流体激振抑制效果。结果表明:在新型微型叶栅的作用下,流体在叶顶密封入口由正预旋变为负预旋,密封有效阻尼系数由负变正,有效抑制了流体激振,提高了转子稳定性;将微型叶栅安装在围带上时对流体激振的抑制效果整体优于安装在汽缸上,且每两动叶片间数量为10个(围带叶栅)与6个(汽缸叶栅)时,转子系统稳定性最好。 展开更多

关键词 叶顶密封 流体激振 微型叶栅 进口预旋

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基于响应曲面法的油封结构参数优化设计 被引量：13

2

作者 张付英 陈建垒 +1 位作者 王宏浩 姜向敏 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期86-91,共6页

利用有限元分析软件ABAQUS建立旋转轴唇形油封的二维轴对称模型,并分析接触宽度、前后唇角、过盈量以及腰厚等结构参数对油封密封性能的影响。研究结果表明:在研究的结构参数范围内,油封的接触压力分布均满足密封要求;且油封唇口最大接... 利用有限元分析软件ABAQUS建立旋转轴唇形油封的二维轴对称模型,并分析接触宽度、前后唇角、过盈量以及腰厚等结构参数对油封密封性能的影响。研究结果表明:在研究的结构参数范围内,油封的接触压力分布均满足密封要求;且油封唇口最大接触压力随接触宽度值、前唇角和过盈量的增大而减小,随油封腰部厚度的增加而增大,随后唇角的增大先出现明显增大进而趋于平缓。基于响应曲面法以获得油封面最大接触压力作为优化目标,对旋转轴唇形油封的结构参数进行优化设计,得到最佳的优化组合方案。 展开更多

关键词 旋转轴唇形油封 接触压力 响应曲面法 结构优化

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汽轮机高低齿叶顶汽封泄漏流动的数值分析 被引量：8

3

作者 曹丽华 贾彦铭 +2 位作者 李盼 胡鹏飞 李勇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1545-1550,共6页

以带有高低齿叶顶汽封的汽轮机高压第一压力级为研究对象,研究叶顶间隙和汽封齿数对叶顶泄漏量、叶顶间隙内和动叶出口的三维流线以及动叶出口熵增分布的影响,采用数值模拟方法进行三维定常流动计算.结果表明:随着叶顶间隙增加,叶顶泄... 以带有高低齿叶顶汽封的汽轮机高压第一压力级为研究对象,研究叶顶间隙和汽封齿数对叶顶泄漏量、叶顶间隙内和动叶出口的三维流线以及动叶出口熵增分布的影响,采用数值模拟方法进行三维定常流动计算.结果表明:随着叶顶间隙增加,叶顶泄漏量增加、动叶出口流线偏移加重、熵增的影响区域变大和掺混损失增加.随着叶顶汽封齿数增加,叶顶泄漏量减少、动叶出口流线偏移减轻、熵增变小以及掺混损失降低.叶顶泄漏流引起的掺混损失主要集中于动叶出口顶部7%的区域. 展开更多

关键词 汽轮机 叶顶汽封 泄漏流 熵增 三维流线

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汽轮机叶顶汽封泄漏涡对汽流激振力的影响 被引量：5

4

作者 曹丽华 孟宾 李盼 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期283-288,共6页

汽轮机叶顶间隙汽流激振力严重影响转子的稳定运行。采用SST k-ω模型,基于有限体积法对带有叶顶汽封的汽轮机高压缸第一压力级整周模型进行数值计算,着重分析了不同条件下叶顶汽封内泄漏涡的流动特性及其对汽流激振力的影响。结果表明... 汽轮机叶顶间隙汽流激振力严重影响转子的稳定运行。采用SST k-ω模型,基于有限体积法对带有叶顶汽封的汽轮机高压缸第一压力级整周模型进行数值计算,着重分析了不同条件下叶顶汽封内泄漏涡的流动特性及其对汽流激振力的影响。结果表明:泄漏流在汽封出口腔室内部形成了腔室涡和回流涡,回流涡的旋转方向与腔室涡相反;随着间隙的变大,汽封内部腔室涡的涡线由完整的涡线变为扭曲的涡线;大间隙条件下,汽封内部腔室涡发生变化,上部小间隙处涡心向下游迁移、下部大间隙处涡心向上游迁移;涡心位置的变化使得叶顶围带受到的汽流激振力值增大76%,角度增大19.6%。 展开更多

关键词 汽轮机 叶顶汽封 泄漏流 涡心位置 激振力

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汽轮机叶顶汽封间隙超标对机组经济性的影响 被引量：1

5

作者 冯仁海 倪定 《华电技术》 CAS 2010年第2期34-36,39,共4页

汽轮机叶顶汽封间隙变化影响叶顶漏汽量,降低机组的经济性。以华电内蒙古卓资发电有限公司200MW中间再热凝汽式汽轮机结构数据为基础,通过热力过程特性计算,确定漏气量对机组热经济性的影响程度,为机组改造决策提供依据。

关键词 叶顶汽封 经济性 节能 评估

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汽轮机叶顶间隙泄漏流动诱导汽流激振的研究

6

作者 李盼 曹丽华 +2 位作者 司和勇 胡鹏飞 薛川 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2914-2925,共12页

为了揭示叶顶间隙泄漏流动诱导汽流激振的规律,进一步提高汽轮机运行的安全性,本文采用数值模拟的方法,分析了汽轮机叶顶汽封腔室流场的细观特征,并将边界涡量流引入到叶顶汽封流场内,研究叶顶不均匀流场内的泄漏涡与汽流激振力之间的... 为了揭示叶顶间隙泄漏流动诱导汽流激振的规律,进一步提高汽轮机运行的安全性,本文采用数值模拟的方法,分析了汽轮机叶顶汽封腔室流场的细观特征,并将边界涡量流引入到叶顶汽封流场内,研究叶顶不均匀流场内的泄漏涡与汽流激振力之间的关联性。结果表明:当转子偏心运行时,汽封腔室涡的影响范围和旋涡强度不同,导致了围带面边界涡量流分布的变化,进而引起了围带面切向力的变化并诱导叶顶横向汽流激振力产生变化;而叶顶汽封间隙内的不均匀流场使围带面周向压力差发生变化,引起了叶顶径向汽流激振力的变化。当转子的偏心距相同时,叶顶汽封间隙流场的不同导致平齿汽封形式的叶顶横向汽流激振力最大,侧齿汽封形式的叶顶径向汽流激振力最大。动叶顶部装设平齿汽封更容易增加转子的不稳定性,而装设侧齿汽封对转子偏心涡动有一定的修正作用。 展开更多

关键词 汽轮机 叶顶汽封 边界涡量流 汽流激振力 数值模拟

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汽轮机叶顶汽封泄漏流动的非定常数值研究 被引量：9

7

作者 曹丽华 李盼 +1 位作者 胡鹏飞 李勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第21期5542-5550,共9页

针对某带有叶顶汽封的300MW汽轮机高压第二压力级及其后相邻的静叶,采用三维非定常数值模拟的方法,研究了叶顶汽封间隙泄漏流的流场结构,叶顶汽封腔室内涡动的频谱特性以及叶顶泄漏流与主流掺混后的流场对下游静叶性能的影响。研究结果... 针对某带有叶顶汽封的300MW汽轮机高压第二压力级及其后相邻的静叶,采用三维非定常数值模拟的方法,研究了叶顶汽封间隙泄漏流的流场结构,叶顶汽封腔室内涡动的频谱特性以及叶顶泄漏流与主流掺混后的流场对下游静叶性能的影响。研究结果表明:叶顶汽封泄漏流动总体随时间呈现周期性波动,汽封间隙出、入口的波动最复杂、频率成分最多。叶顶汽封泄漏流的传播会在下级静叶通道内引起较大的流动损失,泄漏流体中存在径向速度分量,致使掺混后的低能流体逐渐向下级静叶的中叶展处发展,使下级静叶的流场结构发生了改变。 展开更多

关键词 汽轮机 叶顶汽封 间隙泄漏 非定常流动 频率

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动叶叶顶迷宫刷式密封的透平级气动性能研究 被引量：5

8

作者 马登骞 张元桥 +2 位作者 李军 李志刚 晏鑫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期10-19,共10页

针对透平级叶顶泄漏损失大的问题,提出了将叶顶迷宫密封设计成迷宫刷式密封结构的设计方案,旨在减少叶顶泄漏量和提高气动效率。采用基于非线性多孔介质模型的RANS方程数值方法,研究了实验测量的迷宫刷式密封的泄漏量,数值预测泄漏量与... 针对透平级叶顶泄漏损失大的问题,提出了将叶顶迷宫密封设计成迷宫刷式密封结构的设计方案,旨在减少叶顶泄漏量和提高气动效率。采用基于非线性多孔介质模型的RANS方程数值方法,研究了实验测量的迷宫刷式密封的泄漏量,数值预测泄漏量与实验测量数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。基于1.5级透平级动叶叶顶迷宫密封结构,将第1个、最后1个迷宫长齿设计成刷丝束的前置、后置迷宫刷式密封结构,对比分析了迷宫刷式密封刷丝束间隙为0~0.4 mm时,1.5级透平级的叶顶间隙泄漏量和气动效率。研究结果表明:前置、后置叶顶迷宫刷式密封在减少泄漏量和提高透平级气动效率方面相似;与叶顶迷宫密封相比,叶顶迷宫刷式密封在刷丝束间隙为0.4 mm时泄漏量减少了18%,透平级效率提高了0.6%;叶顶密封间隙损失主要包括腔室耗散和出口腔室黏性损失;相比于叶顶迷宫密封,叶顶迷宫刷式密封减小了气流相对偏转角,导致密封出口泄漏流与动叶出口主流掺混损失减少;叶顶迷宫刷式密封通过减少出口腔室黏性损失从而提高透平级气动效率。 展开更多

关键词 透平级 动叶叶顶迷宫刷式密封 泄漏损失 气动性能

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可控吸气实时抑制叶顶密封气流激振的研究 被引量：2

9

作者 何立东 邢健 +1 位作者 丁磊 尹德志 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期242-246,394,共5页

利用叶顶吸气抑制密封气流激振,实现对密封气流激振的主动实时控制。开发了一套基于LABVIEW的可控闭环流量调节系统,可根据叶片振动幅值反馈调节喷射流量或吸气流量。在叶片两侧为光滑密封和蜂窝密封两种条件下,实验研究了闭环可控吸气... 利用叶顶吸气抑制密封气流激振,实现对密封气流激振的主动实时控制。开发了一套基于LABVIEW的可控闭环流量调节系统,可根据叶片振动幅值反馈调节喷射流量或吸气流量。在叶片两侧为光滑密封和蜂窝密封两种条件下,实验研究了闭环可控吸气对叶顶密封气流激振的控制。研究结果表明,吸气流量随叶片振动幅值变化而实时调节,叶片振动幅值被实时控制在工况设定的阀值内。光滑密封条件下,闭环可控吸气减振效果能达到30%,蜂窝密封条件下的减振效果可提高到40%,主动控制与被动控制结合的效果更佳。 展开更多

关键词 叶顶密封气流激振 主动控制 吸气 蜂窝密封 减振

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汽轮机叶顶汽封间隙泄漏涡动特性研究 被引量：2

10

作者 李盼 曹丽华 +2 位作者 孟宾 常昕烨 司和勇 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期32-36,42,共6页

采用三维非定常数值模拟的方法,研究叶顶汽封间隙泄漏涡的结构和涡动频谱特性,并分析汽封各腔室内涡核中心点的径向高度随间隙的变化规律。结果表明:汽轮机叶顶汽封腔室内存在腔室涡和围带壁面涡2种稳定耗散的涡;随着叶顶间隙高度的增加... 采用三维非定常数值模拟的方法,研究叶顶汽封间隙泄漏涡的结构和涡动频谱特性,并分析汽封各腔室内涡核中心点的径向高度随间隙的变化规律。结果表明:汽轮机叶顶汽封腔室内存在腔室涡和围带壁面涡2种稳定耗散的涡;随着叶顶间隙高度的增加,围带壁面涡涡核的径向高度降低,而腔室涡涡核的径向高度升高;从汽封的入口到出口,腔室涡的涡动随流动变得剧烈,频率增加,波动的幅度变大;围带壁面涡的涡动会在不同腔室内交替变换,齿前的围带壁面涡产生的压力波动最为剧烈,是汽封腔室内最不稳定的一类涡动。 展开更多

关键词 汽轮机 叶顶汽封 泄漏涡 腔室涡 围带壁面涡

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汽轮机叶顶汽封泄漏涡诱导下的压力脉动研究 被引量：1

11

作者 李盼 曹丽华 +1 位作者 司和勇 孟宾 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期82-88,共7页

以某汽轮机级为研究对象,采用三维非定常数值模拟的方法,研究了动叶顶部汽封泄漏涡的涡动特性和泄漏涡影响下汽封腔室内的压力脉动规律。结果表明:叶顶汽封腔室内存在周向螺旋状涡与壁角涡组成的多尺度涡系,涡系的位置和影响范围会随时... 以某汽轮机级为研究对象,采用三维非定常数值模拟的方法,研究了动叶顶部汽封泄漏涡的涡动特性和泄漏涡影响下汽封腔室内的压力脉动规律。结果表明:叶顶汽封腔室内存在周向螺旋状涡与壁角涡组成的多尺度涡系,涡系的位置和影响范围会随时间经历复杂的变化。叶顶汽封腔室内的压力脉动频率中兼具叶轮旋转的周期性频率和溃散为小尺度涡结构后的高频率。间隙内的多尺度涡结构和动静叶间交替变化的压力场在汽封间隙内的传播是引起汽封腔室内周向压力不均的主要原因。 展开更多

关键词 汽轮机 泄漏涡 压力脉动 叶顶汽封 数值模拟

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汽轮机叶顶汽封间隙影响的模拟分析

12

作者 何甲 《大氮肥》 CAS 2015年第1期37-39,共3页

汽轮机长期使用过程中,叶顶汽封存在不同程度的磨损,为了弄清不同汽封间隙对汽轮机的影响程度,通过FLUENT软件的模拟分析以及对二氧化碳压缩机汽轮机叶顶汽封的修复案例,得出叶顶汽封径向间隙对汽轮机漏汽及轴向力影响较大,减小叶顶汽... 汽轮机长期使用过程中,叶顶汽封存在不同程度的磨损,为了弄清不同汽封间隙对汽轮机的影响程度,通过FLUENT软件的模拟分析以及对二氧化碳压缩机汽轮机叶顶汽封的修复案例,得出叶顶汽封径向间隙对汽轮机漏汽及轴向力影响较大,减小叶顶汽封径向间隙有利于提高机组效率,降低机组运行产生的轴向力。 展开更多

关键词 汽轮机 叶顶汽封 磨损 汽封间隙 模拟

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叶顶汽封漏汽对汽轮机排汽缸气动性能的影响 被引量：1

13

作者 杨明 刘云锋 周佳慧 《汽轮机技术》 北大核心 2015年第1期6-8,共3页

利用CFD方法对某汽轮机的末级叶片、叶顶汽封和排汽缸进行了整圈耦合计算,考虑了筋板和撑管对流场的影响,较真实地对低压排汽缸进行了数值模拟,结果表明末级动叶片叶顶汽封漏汽对排汽缸气动性能有较大影响,为以后的排汽缸气动设计及优... 利用CFD方法对某汽轮机的末级叶片、叶顶汽封和排汽缸进行了整圈耦合计算,考虑了筋板和撑管对流场的影响,较真实地对低压排汽缸进行了数值模拟,结果表明末级动叶片叶顶汽封漏汽对排汽缸气动性能有较大影响,为以后的排汽缸气动设计及优化工作提供了新思路。 展开更多

关键词 汽轮机排汽缸 气动性能 数值模拟 叶顶汽封

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