汽轮机排汽通道复杂流动数值研究的现状与进展

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汽轮机排汽通道复杂流动数值研究的现状与进展0 前言
电力工业是现代化国家的基础工业之- ， 目
前在我国生产的电能中 ，约有 80 %是由汽轮机发
电机组提供的 。 汽轮机是将矿物燃料产生的热能
转化为机械能的设备 ，作为电力生产的核心 ，提高
大型汽轮机组的热效率不仅可以充分利用有限能
源 ，提高经济效益 ， 还可以减少有害物质的排放 ，
保护人类赖以生存的环境 。 因此 ， 提高汽轮机效
率的相关研究具有极其深远的意义 。另-方面 ，
随着我国经济的发展 ， 社会对电力能源的需求不
断增加 ，大容量机组不断投入运行 ，如何提高其机
组运行的经济性也受到越来越多研究者的重视 。
汽轮机低压排汽缸连接着末级与凝汽器的通
道 ，是汽轮机的重要部件之- ，-般由扩压管和蜗
壳构成 。 图 1为典型的汽轮机排汽缸结构图 。 排
汽缸的主要任务是将通流部分末级轴向排汽很好
地组织 、 引导到凝汽器 。 汽轮机末级动叶出口有
-定周向和径向速度的排汽首先沿环型排汽道进
入排汽缸 ，随后上半部分排汽沿轴向 - 径向扩压
管由轴向到径向进行 90 ° 翻转 ， 沿扩压管导流环
内弧分流再进入排汽缸下半部分 ，流入凝汽器 ; 而
下半部分排汽沿扩压管 90 ° 翻转后直接沿导流环
背圾入凝汽器 。 汽流由轴向到径向的 90 ° 翻转
会导致径向和周向存在静压力梯度 ， 同时翻转出
口处有较高的旋涡二次流出现 。 如果排汽缸的结
构设计合理 ，旧能多地回收末级的余速动能 ，就
可减少能量损失 ，提高末级做功能力 。 否则 ，不合
理的设计将使得末级排汽到达凝汽器入口 ，不但