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1、第56卷第4期汽輪機(jī)技術(shù)V0l_56No．42014年8月TURBINETECHNOLOGYAug．2014扭葉片正彎對(duì)葉柵通道內(nèi)二次流動(dòng)影響的數(shù)值分析曹麗華，李盼，邵長(zhǎng)里，李勇(1東北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，吉林132012；2哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司，哈爾濱150o46)摘要：以某汽輪機(jī)高壓級(jí)動(dòng)葉為研究對(duì)象，采用K一SST模型、SIMPLEC算法數(shù)值模擬了正彎扭葉片葉頂間隙泄漏渦的形成和發(fā)展過(guò)程及其對(duì)葉柵通道二次流的影響。結(jié)果表明：相對(duì)于常規(guī)扭葉片，汽流在正彎扭葉片吸力面附近形成的泄漏渦的影響范圍和對(duì)通道主流的擾動(dòng)變小，且葉頂間隙的增加削弱了正彎扭葉片吸力面的“C
2、”型壓力梯度，使得葉片兩端部附面層厚度增加，造成了葉片端部損失的增大。關(guān)鍵詞：正彎扭葉片；壓力梯度；葉頂間隙；二次流．分類(lèi)號(hào)：TK263．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-5884(2014)04-0258-03NumericalSimulationoftheInfluenceofBladePositiveCuringonSecondaryFlowinTurbineCascadesCAOLi-hua，LIPan，SHAOChang．1i．LIYong(1SchoolofEnergyandPowerEngineering，NortheastChinaDianliUnive
3、rsity，Jilin132012，China2HarbinBoilerCompanyLimited，Harbinl50046．China)Abstract：Thispaperrepotsanumericalstudyofthetipleakagevotexdevelopmentprocessandtheinteractionbetweentheleakageflowandtheendwallsecondrayflowinapositivecurve-twistedbladeofahish—pressureturbinestage．The，c—nJSSTturbulenc
4、emodelisadopted，andtheSIMPLECarithmeticisused．Theresultsshowthatcomparingtotheconventionaltwis—tedblade，thepositivecllrve—twistedbladehassmallerinfluenceareaoftipleakagevotexandweakerdisturbancetothemainflow．TheC-typepressuredistributionwhichformedonthesuctionsideofpositivecurve-twistedbl
5、adeisweakenedwithincreasingthethetipclearances，andthethicknessofendwallboundarylayerisstrengthened，causingtheendwalllosstoincrease．Keywords：positiveeuiwe-twistedblade；pressuregradient；tipclearance；secondrayflow風(fēng)洞試驗(yàn)研究，得到了后部加載葉型與正彎葉片的適當(dāng)配0前言合，可進(jìn)一步優(yōu)化葉柵內(nèi)的三維壓力場(chǎng)，降低葉型損失和二次流損失。陸華偉等的研究表明，壓氣機(jī)內(nèi)正彎曲葉柵的
6、葉輪機(jī)械扭葉片的彎曲包括正彎曲和反彎曲。葉片的通道渦強(qiáng)度增加、壁面渦強(qiáng)度減弱，且通道渦的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了壓力面與上下兩端壁的夾角成鈍角的是反彎扭葉片，而成銳相對(duì)復(fù)雜的變化。陳雷等研究了彎葉片對(duì)渦輪氣動(dòng)性能角的是正彎扭葉片。正彎扭葉片可以使汽流在葉片壁面尤的綜合影響，提出應(yīng)充分考慮葉片排之間的相互作用，才能其是吸力面的附近形成葉頂部正徑向壓力梯度、葉根部負(fù)徑找到渦輪彎葉片設(shè)計(jì)的最佳氣動(dòng)性能方案。向壓力梯度的“C”型壓力分布。這一“C”型壓力分布有助于本文采用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent對(duì)帶有葉頂間隙的將葉柵上下兩端壁的低能流體卷吸到中部的主流區(qū)，從而有某汽輪機(jī)高壓級(jí)正彎扭葉片的流
7、場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，探討高壓效的控制了端壁區(qū)流體的二次流動(dòng)。大量的研究表明，在級(jí)環(huán)境下正彎扭葉片葉頂間隙泄漏流與泄漏渦的形成和發(fā)葉型設(shè)計(jì)中采用正彎扭葉片可以降低葉柵通道內(nèi)的流動(dòng)損展過(guò)程，著重分析不同葉頂間隙下正彎扭葉片葉頂泄漏流對(duì)失，提高葉輪機(jī)械的性能和運(yùn)行效率。J。葉柵通道二次流的影響。目前，扭葉片的彎曲技術(shù)已有豐富的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究成果。安柏濤等對(duì)不同彎曲條件下的渦輪葉柵流場(chǎng)進(jìn)1計(jì)算模型和數(shù)值方法行了研究，指出葉片的小轉(zhuǎn)角正彎曲設(shè)計(jì)，可使端區(qū)的通道渦加強(qiáng)，角區(qū)分離消失，從而達(dá)到降低端部流動(dòng)損失、改善渦1．1物理模型和網(wǎng)格劃分
