Analýza proudového pole stupně parní turbiny se zahrnutím vlivu ucpávek.

Bc. Lenka FIALOVÁ

Master's thesis

Analysis of steam flow in a specific turbine stage including a seals influence

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá numerickou simulací proudění páry turbínovým stupněm se zahrnutím vlivu ucpávek. Na základě zadání společnosti Doosan Škoda Power, s.r.o. byl vytvořen výpočtový model turbínového stupně s nadbandážovou a hřídelovou ucpávkou, diskem a s přepouštěcím otvorem. Tento model s výpočetní sítí by vytvořen v programech ICEM a GRID PRO. Pro numerickou simulaci proudění páry byl zvolen program CFX 14.5.Celou práci lze rozdělit do dvou částí. V první části byla provedena numerická simulace prouděné stlačitelné vazké tekutiny turbínovým stupněm bez vlivu ucpávek. Výpočet byl proveden jak pro ideální plyn, tak i pro reálnou páru. Obě varianty výpočtu byly porovnány.V druhé části práce byl proveden výpočet proudění v turbínovém stupni se zahrnutím vlivu ucpávek. Numerické výsledky této varianty byly porovnány s výsledky výpočtu samotného turbínového stupně. Očekávaným přínosem této diplomové práce bylo zjistit průběh tangenciální složky rychlosti páry v nadbandážová a hřídelové ucpávce, která negativně ovlivňuje dynamiku turbinového rotoru. Získané numerické výsledky budou dále využity ve společnosti Doosan Škoda Power, s.r.o.

Abstract:

This thesis deals with a numeric simulation of steam flow in a specific turbine stage including a seals influence. According to the requirements of the Doosan Škoda Power company, a suitable numeric model of the turbine stage was created. Particular software ANSYS ICEM and GRID PRO were used for creating a mesh, CFX 14.5. was used for CFD calculations.The thesis is divided into two parts. While the first part describes the numeric simulation of viscous compressible fluid flow in the turbine stage without the seals influence, the second includes the seals influence. An ideal gas model of the steam was used as well as a model of real steam. These options are compared to each other.The main aim of the thesis was to describe a steam tangential velocity distribution in the seals. This velocity component has the negative influence of rotor dynamic. Unique results, which were developed thanks to this thesis, will be often used by the sponsoring company.

Keywords

parní turbína, ucpávky, turbulentní prouděni stlačitelné tekutiny

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 5. 2014

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 25. 6. 2014
• Supervisor: Doc. Ing. Jan Vimmr, Ph.D.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Master programme / field:
Computer Modelling in Engineering / Applied Mechanics