汽輪機(jī)內(nèi)工作蒸汽經(jīng)膨脹降壓進(jìn)入濕蒸汽區(qū)后,由于自發(fā)凝結(jié)會(huì)產(chǎn)生大量細(xì)小的水滴懸汽流中,這些水滴的直徑雖很小,但卻對(duì)汽輪機(jī)(包括核電汽輪機(jī))有很大的危害。它不僅降低機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性,還會(huì)對(duì)葉片產(chǎn)生水蝕,從而對(duì)機(jī)組的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。汽輪機(jī)中的水滴除了有自發(fā)凝結(jié)較大的生成的小水滴外(稱(chēng)一次水滴,其直徑一般不超過(guò)2-3μm,數(shù)量很多,與汽流的跟隨性好),還有一部分是直徑較大的水滴,它是由聚集在葉片表面的水膜在葉片后緣被高速汽流撕裂、破碎后所形成的水滴,稱(chēng)二次水滴。二次水滴的直徑較大,從10μm以上到數(shù)百微米。雖然按重量計(jì),它們?cè)谌克沃兴嫉姆蓊~一般不超過(guò)5%,但它們的流動(dòng)情況十分復(fù)雜,流動(dòng)速度和流動(dòng)方向與主汽流偏差較大。正是這部分為數(shù)不多,但直徑較大的二次水滴對(duì)汽輪機(jī)葉片造成了嚴(yán)重的水蝕侵害,為此世界上有關(guān)汽輪機(jī)的主要研究機(jī)構(gòu)和制造公司都在對(duì)此進(jìn)行研究。
在國(guó)家自然科學(xué)基金委等的資助下,我們研制了可同時(shí)測(cè)量1次水滴、2次水滴和流場(chǎng)的CP-1汽輪機(jī)內(nèi)濕蒸汽測(cè)量?jī)x,并在國(guó)內(nèi)外的不少電廠進(jìn)行了測(cè)量研究。該儀器的研制成功可為汽輪機(jī)內(nèi)的濕蒸汽兩相流機(jī)理研究,大功率汽輪機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行特性等的研究提供新的測(cè)量手段。
目前國(guó)際上還沒(méi)有能同時(shí)測(cè)量濕蒸汽所有這些參數(shù)的類(lèi)似儀器。
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