平衡孔结构对蒸汽透平级流动特性的影响

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设置平衡孔结构的初衷是降低透平轴向推力,保证蒸汽透平的工作安全.随着CFD技术的发展和广泛应用,以及对透平级内部流动认识的深入发展,降低隔板汽封泄漏流动对主流的干扰已成为现阶段研究平衡孔结构的重要目的.该文采用三维数值计算方法,对带平衡孔结构的透平级流动特性进行研究,并针对叶栅通道主流的变化进行分析,深入了解平衡孔结构对透平级流动特性的影响.该文对带有汽封结构和平衡孔结构的冲动式透平级进行三维数值模拟.对比流场结构的变化,重点研究叶片主流通道流场结构在有无平衡孔结构条件下的不同,认识到平衡孔结构可以降低隔板泄漏流动进入主流的流量,抑制泄漏二次流动,削弱汽封泄漏流动与主流掺混形成的分离,减少通道涡的损失,并起到改善下游叶片来流条件的作用.该文对带有不同面积的平衡孔结构的冲动式透平级流场进行三维数值模拟.在不同面积平衡孔结构的情况中,分析隔板汽封泄漏流动速度矢量的变化,以及平衡孔面积变化对叶片通道主流流动情况带来的不同影响.适当面积的平衡孔可以形成叶片根部的局部吸汽现象,消除泄漏流动对主流的干扰,抑制附面层的发展,有效降低流动损失.对带平衡孔结构的透平级流场结构的分析,揭示了平衡孔结构对透平级内部流动特性的影响.
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