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摘要
基于汽轮机系统复杂的换热特性，利用流固耦合的方法分析了某机组高压内缸、高压外缸以及内外缸间夹层的温度场，考虑了汽缸与夹层蒸汽的对流换热及辐射换热对换热系数计算的影响，探究了汽缸夹层换热系数的修正规律。分析过程包括了汽缸温度场分析简化模型的建立，计算对流换热系数及辐射换热系数，迭代分析温度场。结果表明，针对研究机组，从汽轮机流体域入口至流体域出口温度呈升高趋势变化，流体域温升大于120℃,且外缸固体域温度变化梯度较小，内缸固体域温度变化梯度较大。针对汽轮机同一分区相同位置上，考虑辐射换热会比不考虑辐射换热时的内缸温度更低，外缸及夹层温度更高，但总体温度变化规律一致。同时，有限元分析下的温度场会比流固耦合分析下的温度场温度普遍更高，但二者变化趋势大体相同。基于传热学基本原理，采用重复迭代的方式，可利用有限元分析下的温度及换热系数来辅助计算流固耦合分析下的换热系数并进行修正。
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单位哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
