小流量工況汽輪機末級流動不穩定數值研究
胡平; 楊銳; 竺曉程; 杜朝輝 上海交通大學機械與動力工程學院; 上海200240; 上海汽輪機廠有限公司; 上海200240
關鍵詞：汽輪機低壓末級 流動不穩定 周向模態 旋轉失速
摘要：針對汽輪機低壓末級在小負荷工況下出現的流動不穩定現象,進行了非定常數值模擬研究和分析。對末三級葉片耦合排氣缸進行建模,其中末級采用整圈形式,對17%設計質量流量工況進行非定常計算,小流量工況下汽輪機末級表現出類似于壓氣機旋轉失速的現象,對流場監控數據進行周向模態分解及相關分析,確定了擾動的數目為30個,其周向傳播速度約為轉子轉速的56%。最后,結合內部流動特征對非穩定現象的形成機理進行了探討,小流量下由于徑向流動阻塞了通道,并在葉頂間隙射流的作用下形成了通道內的周期性高壓區,而前緣溢流和葉頂間隙射流耦合作用促成了葉頂進口附近周期性低壓區的形成。
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