耿毫伟，周俊杰

(郑州大学，河南 郑州 450001)

汽轮机作为蒸汽动力装置的主要设备之一，是将蒸汽的热能转换成机械功的一种旋转式机械，其在航空、火力、电力、水力、核能发电设备及新能源的利用等都有着广泛的应用[1]。近些年来，随着我国对能源需求量的不断增大，煤炭价格也是持续上升，电、煤供应形势显得格外严峻[2]，因此，对汽轮机进行气动性能的数值计算，从而找到提高汽轮机发电效率和降低能耗的方法成为了当前电力行业刻不容缓的艰巨任务[3]。国内外学者对汽轮机的数值仿真也一直没有停止过。

常东峰、谷伟伟以600 MW汽轮机调节级为研究对象，分析了复合阀和顺序阀两种配气方式3中工况下调节级叶片的气动载荷，并采用三维有限元法数值分析了三种工况下的瞬态动力响应和动应力[4]。范小平、曹守洪等采用有限元方法调节级动叶采用双T型叶根的成组调节级频率进行了计算，准确模拟了调节级动叶实际工作状态，提高了计算精度[5]。本文以12 MW轴流式汽轮机为研究对象，并对其进行了几何结构优化。

1 几何结构优化

1.1 几何模型

图1 几何模型

为了详细的准确的模拟计算，利用SolidWorks按照比例1∶1进行几何建模，先分别画出喷嘴，动叶栅，转导，由于其实圆周阵列分布，因此取一个单元进行计算。再由SolidWorks进行组装配合得到几何模型，如图1所示。

1.2 网格划分

利用mesh进行网格划分，采用结构化网格划分时，其网格质量采用非结构网格划分时要差，另外，Meshing的强大功能主要体现在非结构网格划分上，生成网格的时间也较快。……