【摘 要】
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作为汽轮机系统中的重要设备,凝汽器的运行性能与汽轮机组的能耗指标与安全稳定息息相关。凝汽器运行时内部蒸汽流动复杂,且外形尺寸很大,因此运行性能受内部结构影响非常大。随着计算机技术和工程技术人员对凝汽器内部结构的不断关注,利用计算流体力学对蒸汽在凝汽器内部的数值模拟应用越来越广泛。本文基于HL项目凝汽器连续出现换热管振动断裂的实际情况与特征,综合考虑汽轮机排缸与凝汽器进汽段的结构特点,利用现有的计算
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作为汽轮机系统中的重要设备,凝汽器的运行性能与汽轮机组的能耗指标与安全稳定息息相关。凝汽器运行时内部蒸汽流动复杂,且外形尺寸很大,因此运行性能受内部结构影响非常大。随着计算机技术和工程技术人员对凝汽器内部结构的不断关注,利用计算流体力学对蒸汽在凝汽器内部的数值模拟应用越来越广泛。本文基于HL项目凝汽器连续出现换热管振动断裂的实际情况与特征,综合考虑汽轮机排缸与凝汽器进汽段的结构特点,利用现有的计算条件和方法,对蒸汽在凝汽器进口段进行简化,通过多孔介质模型修正后的数值模拟计算方法,确定了分析和解决问题的思路和手段。本文首先基于作者单位实际配置的计算机条件与CFD软件STAR-CCM+,先行对凝汽器进口段蒸汽流场进行数值模拟,同时宏观对比换热管泄漏的实际情况的相关性后,定性筛选和对比了各种解决方案设想。为了能够更全面,专业地对凝汽器进口段蒸汽流场分布与换热管振动的相关性,以及选择最佳解决方案。本文重点展示了利用超级计算机和商业软件ANSYS进行数值模型的求解和处理,根据ANSYS的计算过程和结果,对每项工况下不同结果进行了详细讨论,获得本文所期待获取的相关性结论,以及最终解决方案的筛选和制定,同时通过ANSYS对解决方案进行充分的验证,以支撑解决方案的最终实施。本文是典型的,利用大型工程工具,对工程实践中出现的故障问题进行模拟分析,同时依据分析结果制定解决方案,并对方案进行验证和预演的案例,大大减少解决问题的人力物力投入。
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