汽轮机汽缸二维温度场理论研究

论文摘要

为了研究汽缸热膨胀,本文在二维圆筒壁非稳态导热微分方程的基础上,得到了内部蒸汽沿轴向线性分布、随时间非线性变化、外壁绝热和外壁对流换热的温度场迭代计算公式。通过与有限元计算结果进行对比,表明所得模型计算精度高、速度快。在此基础上,针对不同结构的汽缸,经过一些合理假设,将汽缸复杂的结构分解成简单的子结构,就能得到汽缸轴向膨胀的计算模型。该模型还可用于汽缸轴向膨胀的实时监测,所采用的推导方法和得到的膨胀计算公式亦可用于其它具有类似边界条件的厚壁圆筒部件的相关分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究内容及创新点
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 创新点
• 第二章 汽缸二维温度场数学模型的建立
• 2.1 单层汽缸二维温度场数学模型的建立
• 2.2 双层汽缸二维温度场数学模型的建立
• 2.3 汽缸壁不同位置处换热系数的计算
• 2.4 本章小结
• 第三章 汽缸二维温度场数学模型的验证及讨论
• 3.1 计算程序及验证模型的建立
• 3.2 流体温度变化时实例结果比较及分析
• 3.2.1 汽轮机冷态启动问题分析
• 3.2.2 流体温度变化时的二维非稳态圆筒壁导热过程
• 3.2.3 计算过程及结果分析
• 3.3 双层汽缸温度场模型的验证
• 3.3.1 温升率为1℃/min 时温度场验证
• 3.3.2 温升率为3℃/min 时温度场验证
• 3.4 本章小结
• 第四章 汽缸热膨胀的研究
• 4.1 汽轮机汽缸的结构
• 4.1.1 汽轮机高压缸的结构
• 4.1.2 汽缸的支撑及滑销系统
• 4.1.3 高压缸的主蒸汽进汽系统
• 4.1.4 高压缸法兰螺栓系统
• 4.2 汽轮机的启停和运行与胀差控制
• 4.3 汽缸轴向热膨胀计算
• 4.3.1 汽缸子结构分解
• 4.3.2 汽缸热膨胀计算
• 4.4 本章小结
• 第五章 具有上下缸温差的汽缸二维温度场推导尝试
• 5.1 有上下缸温差的汽缸二维温度场数学模型
• 5.2 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况