汽轮机叶片表面粗糙度对自发凝结级性能影响的数值研究

基于ANSYS CFX软件,分别采用单级和多级模型,研究了某1 000 MW火电汽轮机叶片表面粗糙度对自发凝结级级性能和叶栅通道内蒸汽自发凝结过程的影响。在所有计算中,忽略水滴沉积在叶片表面形成水膜的影响。计算结果表明:设计工况下,叶片表面的粗糙度将使级效率降低,且粗糙度越大,级效率下降数值也越大;静叶表面粗糙度对级效率的影响大于动叶表面粗糙度对级效率的影响;无论是静叶还是动叶,吸力面上粗糙度使级效率下降的数值都大约是压力面上粗糙度使级效率下降数值的4~5倍;粗糙度只影响其所在叶栅内的气动损失,而对上游和下游叶栅内气动损失影响很小;此外,叶片表面的粗糙度还将降低蒸汽在叶栅内的自发成核凝结程度,从而降低因自发凝结形成的水分。