热能动力工程

作者：石 睿，乔志刚，姜 伟，谢诞梅

单位：武汉大学 动力与机械学院，湖北 武汉 430072,,阳江核电有限公司，广东 阳江 529500,,武汉大学 动力与机械学院，湖北 武汉 430072,,武汉大学 动力与机械学院，湖北 武汉 430072,

关键词：核电汽轮机;阀门活动试验;流-热-固耦合;动叶热应力

基金：国家自然科学基金项目（51776142）

针对阀门活动试验工况下的叶片安全问题，以某1 000 MW核电汽轮机组高压缸第一级动叶片及其进汽腔为研究对象，通过商业仿真软件ANSYS，对机组额定工况以及95%和85%额定工况下的阀门活动试验工况进行了数值模拟，并通过瞬态流-热-固耦合方法，对进汽腔后第一级动叶进行了热应力及变形分析。结果表明：在全周进汽下，调节阀关闭使进汽腔后出现非均匀流场，动叶热应力受流场影响有较大波动，3种工况下叶片所受极值热应力在18~55 MPa之间，叶片瞬态最大变形量在0.498~0.52 mm之间；降低至机组额定功率的95%和85%进行阀门试验，使叶片平均极值热应力分别上升15.1%和23.2%，由于热应力极值小于材料的疲劳极限，认为95%和85%额定功率下的阀门活动试验对叶片安全运行产生威胁不大。

来源：2023年第1期

《热能动力工程》期刊编辑部

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