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蒸汽及燃气透平内部真实气体流动问题的研究
中文名称: 蒸汽及燃气透平内部真实气体流动问题的研究
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论文编号: 3050936收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: Investigation of Real Gas Flows Within Steam and Gas Turbines
学位类型: 博士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 动力工程及工程热物理
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: 蒸汽 燃气 透平 真实气体性质 湿蒸汽两相流 气膜冷却
简介目录: 点击此处 免费索取本论文简介和目录>>
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论文摘要: 蒸汽透平中的湿蒸汽流动降低了级运行效率,同时也造成了叶片可靠性下降.由于湿蒸汽的性质极其复杂,且往往伴随着凝结相变的发生.目前对湿蒸汽流动的机理还缺乏全面的认识和相应的分析工具,设计者需要(略)蒸汽级的设计参数进行修正.燃气透平中的燃气温度变化非常大,特别是在带有气膜冷却的前几级中,冷却气与燃气间约有700~800℃(略)燃气不能简单的当作比热比为常数的完全气体处理. 考虑到蒸汽透平中的湿蒸汽与燃气透平中的高温变比热比燃气,(略)全气体模型有很大的偏离,建立了可用于数值分析中描述湿蒸汽及变比热比燃气的真实气体模型.以LU-SGS-GE隐式格式为基础,重新构造了考虑真实气体性质的LU-SGS-GE-RG隐式格式.建立了湿蒸汽凝(略)模型,其中包括Reynolds平均的Navier-Stokes方程、q-ω双方程湍流模式以及四方程凝结模型共11个偏微分方程,采用新的LU-SGS-GE-RG隐式格式以及高精度高分辨率的MUSCL TVD格式,编写了相应的数值求解软件包.对Laval缩放喷管中的湿蒸汽(略)结流动以及无限大平板上的气膜冷却流动进行的数值模拟验证了本文建立的数理...
Wet steam flows within steam turbine lea(omitted)major problems, loss in turbine stage efficiency and blade erosion. Wet steam has a (omitted)ary complicated properties, and usually contains condensation phenomenon. At present, developers have to correct the (omitted) of wet steam turbine stages only by their experience because there are no proper to(omitted)alyzing wet steam two-phase condensing flow directly. On(omitted) hand, the gas flows within gas turbine has a broad range of temperature. Especia...
目录:
第1章 引言第13-33页
  ·选题背景第13-21页
    ·有关蒸汽湿度问题的简史第13-15页
    ·蒸汽湿度引起的效率降低第15-17页
    ·蒸汽湿度引起的侵蚀破坏第17-20页
    ·燃气透平中的气膜冷却第20-21页
  ·研究内容及文献综述第21-30页
    ·蒸汽湿度问题的工程处理第21-24页
    ·湿蒸汽两相流的实验进展第24-26页
    ·自发成核及水珠生长理论第26-27页
    ·湿蒸汽两相流的数值模拟进展第27-30页
    ·气膜冷却的研究进展第30页
  ·本文的主要工作及结构安排第30-33页
    ·论文的主要工作第30-32页
    ·论文的结构安排第32-33页
第2章 数学物理模型及基本方程第33-62页
  ·基本控制方程第33-40页
    ·Navier-Stokes方程及其无量纲化第33-36页
    ·转动相对坐标系下的基本方程形式第36-37页
    ·任意曲线坐标系下的基本方程形式第37-38页
    ·以JU_i为容积通量的基本方程形式第38页
    ·考虑湍流模式和复杂流动模型的控制方程形式第38-40页
  ·气、液两相流动均相模型控制方程第40-41页
  ·湍流模式第41-43页
  ·真实气体模型第43-50页
    ·常见的气体模型简介第43-47页
    ·水及水蒸汽性质表IAPWS-IF97简介第47-50页
  ·自发凝结流动模型第50-62页
    ·经典成核理论及水滴生长模型第50-56页
    ·气、液两相凝结流动模型方程第56-62页
第3章 考虑真实气体性质的高精度、高分辨率数值算法第62-75页
  ·基本差分计算格式第62-67页
    ·定常解的差分计算格式第62-65页
    ·非定常解的差分计算格式第65-67页
  ·左端项的处理第67-74页
    ·(?)_i矩阵的特征分裂第69-74页
    ·迭代扫描过程的加速第74页
  ·右端项的处理第74-75页
第4章 程序验证第75-88页
  ·一维超音Laval喷管中的湿蒸汽自发凝结流动数值分析第75-85页
    ·计算网格及算例边界条件第75-78页
    ·数值分析结果及与实验结果的对比与分析第78-85页
  ·无限大平板上的气膜冷却效率的数值分析第85-88页
第5章 蒸汽透平内的湿蒸汽流动的数值分析第88-117页
  ·末级静叶栅中的平衡态湿蒸汽流动数值分析第88-99页
    ·数理模型第88-90页
    ·计算网格及边界条件第90-93页
    ·计算结果及其与实验值的对比分析第93-99页
  ·末级静叶栅中的非平衡态湿蒸汽凝结流动的数值分析第99-113页
    ·数理模型第99-100页
    ·计算网格及边界条件第100-101页
    ·计算结果及其与实验值的对比分析第101-113页
  ·末级整级的非平衡态湿蒸汽凝结流动的数值分析第113-117页
    ·计算网格及边界条件第113-116页
    ·初步计算结果第116-117页
第6章 燃气透平叶栅气膜冷却的数值分析第117-123页
  ·无气膜冷却的原始流场的计算第117-118页
  ·计算网格及边界条件第118-120页
  ·计算结果及其与实验测量值的对比分析第120-123页
结论与展望第123-127页
参考文献第127-135页
致谢与声明第135-136页
附录A第136-168页
附录B第168-177页
个人简历、在学期间的研究成果及发表的论文第177-179页
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