[發明專利]基于CFD分析確定汽輪機葉片防蝕片形狀尺寸的方法

在審

• 申請號: 201910299890.3
• 申請日: 2019-04-15
• 公開（公告）號: CN110020489A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 趙洪羽;王健;馬義良;馬天吟;梁天賦;李央;劉瑤;馬小樂;張迪;高鐵印
• 申請（專利權）人: 哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 劉冰

1.基于CFD分析確定汽輪機葉片防蝕片形狀尺寸的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)進行包括建模與網格劃分的前處理：

首先基于低壓缸通流圖建立末級幾何模型，然后將建立的末級幾何模型導入網格劃分軟件進行結構化網格的劃分；

(2)利用求解器進行求解：

將葉片的網格文件導入ANSYS CFX軟件中，進行模型設置、參數設置，ANSYS CFX是一款CFD軟件；采用ANSYS CFX自帶的求解器，對求解器設置離散格式、收斂因子后進行迭代求解計算；得到收斂到穩定的模型；

(3)進行結果分析：

應用ANSYS CFX自帶的后處理POST軟件，觀察末級葉片的流動情況，結合末級葉片表面、子午面的馬赫數云圖，以及末級動葉片表面的濕度分布來綜合確定末級葉片應安裝的防蝕片形狀、尺寸。

2.根據權利要求1所述基于CFD分析確定汽輪機葉片防蝕片形狀尺寸的方法，其特征在于，步驟(1)中所述建立末級幾何模型的具體過程為：

基于低壓缸通流圖準備葉片數據，對末級靜葉片的根、動葉片的根、頂擴張角采用UG做出所需模型，完成末級幾何模型的建立。

3.根據權利要求2所述基于CFD分析確定汽輪機葉片防蝕片形狀尺寸的方法，其特征在于，步驟(1)中所述結構化網格的劃分過程具體包括：

將建立的末級幾何模型導入網格劃分軟件，進行結構化網格的劃分，對葉片進、出汽圓弧段的網格進行加密。

4.根據權利要求3所述基于CFD分析確定汽輪機葉片防蝕片形狀尺寸的方法，其特征在于，所述網格劃分軟件采用Turbogrid。

5.根據權利要求1～4任意一項所述基于CFD分析確定汽輪機葉片防蝕片形狀尺寸的方法，其特征在于，步驟(3)中所述末級葉片應安裝的防蝕片形狀、尺寸的具體確定過程為：

通過末級葉片表面、子午面的馬赫數云圖定性的分析末級葉片的S1流面的流動情況，使防蝕片的形狀符合蒸汽來流角度；

結合末級動葉片表面的濕度分布，確保末級動葉片表面濕度高于閾值的部分均被防蝕片覆蓋，從而得到末級葉片應安裝的防蝕片形狀和尺寸。

6.根據權利要求5所述基于CFD分析確定汽輪機葉片防蝕片形狀尺寸的方法，其特征在于，所述防蝕片為司太立合金片。