引射汇流装置的结构优化与数值模拟.pdf

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1、第58卷第6期2016年12月汽轮机技术TURBINETECHNOLOGYV01．58No．6Dec．2016引射汇流装置的结构优化与数值模拟周振起1，周楠2(1东北电力大学能源与动力工程学院，吉林132012；2中国核电工程有限公司，北京100840)摘要：针对具有环形喷嘴的引射汇流装置结构上的不足对其进行了改进；采用湍流控制方程、标准k一占双方程模型，利用SIMPLE算法处理压力一速度的耦合关系，结合Gambit，Tgrid生成非一致性网格，导入Fluent对改进前后的引射汇流装置进行了数值模拟，模拟了引射汇流装置改进前后的速度场

2、、温度场和压力场分布情况，模拟结果表明改进后的引射汇流装置的引射效果优于改进前的。关键词：引射汇流装置；数值模拟；压力场；速度场；温度场分类号：TKll3文献标识码：A文章编号：1001-5884(2016)06-0444-03ArchitectureOptimizationandNumericalSimulationofIniectionAffluxInstrumentZHOUZhen．qil．ZHOUNan2(1NortheastOianliUniversity，Jilin132012，China；2ChinaNuclearPow

3、erEngineeringCompanyLimited，Beijing100840，China)Abstract：InconnectionwiththelackofinjectionagluxinstrumentwithAnnularinjectorinstructure，someimprovementhasbeenputforward．Adoptingvariousturbulentmodelequations．standardk一8modelandSIMPLEalgorithmtodealwithpressure·velocity

4、couphngrelations，combiningGambitandTgridtogeneratenon—consistentlattice，thenimportintotheFLUENTsoftwaretoexecutenumericalsimulationoninjectionatiluxinstrumentbeforeandafterimprovement．FLUENTsoftwaresimulatesthedistributionofthevelocityfield，temperatureandpressurefieldso

5、ninjectionaflluxinstrumentbeforeandafterimprovement．Thesimulationresultsshowthattheimprovedinjectionaffluxinstrumentisbetterthantheinjectionattluxinstrumentbeforeimprovement．Keywords：injectionaffiuxinstrument；numericalsimulation；pressurefield；velocityfield；temperaturefi

6、eld0前言在电力、化工等行业经常由汽轮机提供一定参数的蒸汽来满足生产需要，为保证蒸汽参数的稳定，通常采用高、低压两种参数的汽轮机抽汽作为汽源，两种参数的汽源一般采用普通的三通接人系统，当低压汽源参数低于用户蒸汽参数要求时，需要高、低压两种参数的汽源同时供汽。由于高压蒸汽对低压蒸汽的排挤作用，投入少量高压蒸汽后低压蒸汽将完全被排挤，难以实现两种汽源同时供汽，从而造成系统经济性的降低。针对此问题，可在供汽系统中加装引射汇流装置，其功能主要是将高、低压蒸汽通过不同的路径进入该装置，高压蒸汽进入时对低压蒸汽产生引射作用，与低压蒸汽混合后排出

7、，汇合后的蒸汽压力高于低压蒸汽压力，达到减少高压蒸汽用量，增加低压蒸汽用量，提高经济性的目的。1引射汇流装置的结构及原理图l所示为具有环形喷嘴的引射汇流装置的结构简图‘1

8、。其工作原理是，当高压蒸汽经进口2进入后，经渐缩的。＼一、￡!l号君夏勿砰s—芝—刎图1具有环形喷嘴的引射汇流装置结构简图l—低压蒸汽入1：3；2一高压蒸汽人口；3一汇流出口；4一环形喷嘴；5一环形腔室环形喷嘴4在出口处获得高速汽流射入汇流管中，并在汇流人口处形成一个低压区域，从而引射低压蒸汽进入汇流管，高压蒸汽和低压蒸汽进入混合室后，汽流速度降低，压力升高，在汇流

9、出口处得到一个压力介于高压蒸汽和低压蒸汽之间的中压汽流。实践证明该装置具有良好的引射效果，但是该装置在结构上还存在如下不足，需加以改进。(1)高压蒸汽进入引射汇流装置后，由于高压蒸汽人口直接对着低压蒸汽入口管道，高压蒸汽