王娟丽， 钱禹龙， 王姗， 王松， 陶功新， 杨志

（东方电气集团东方汽轮机有限公司， 四川 德阳， 618000）

1 前言

电力是国民经济的基础， 因此对电厂各部件的研究有着至关重要的意义。 汽轮机作为电厂的重要部件， 效率提高对节能降耗以及各经济性指标有重要影响。 数值计算的方法对低压进汽室的分析已经有大量研究[1-3]。

本文用数值分析的方法对某汽轮机低压进汽室进行优化分析， 研究了低压进汽室增加导流环结构， 优化导流环， 以及改变腔室结构等优化措施对进汽室流场、 总压损失等气动性能的影响。

2 数值方法、 模型及网格

2.1 数值方法

数值计算使用商用软件CFX， 生成非结构化网格， 为满足湍流模型要求， 物面添加边界层网格， 网格参数满足分析软件的网格要求。 计算采用SST 湍流模型， 工质采用Steam5； 在高性能计算机上进行， 多节点并行。

2.2 模型及网格

本次分析所用的计算模型， 是根据设计图纸，采用三维建模软件ProE 完成。 本文所研究的4 种模型： Case1为常规进汽腔室， 内无导流环， 进汽腔室结构见图1， 纵剖视图见图2 （a）； case2与case1唯一不同的是带导流环结构1， 见图2（b）；case3是将case2的导流环结构进行改进， 带导流环2， 见图2 （c）， case4进汽腔室上下半收缩并变截面设计， 上下加分流挡板， 并带导流环， 见图3，这种结构设计使气流进入主流通道更加均匀。

图1 整体模型示意图

图2 子午方向剖视图

图3 case4 模型示意图

进汽模型网格划分见图4， 壁面边界层取10层网格， 第一层网格取0.01 mm， 延展比取2.3；几种方案进汽模型网格数大约为750～1100 万个。……