汽轮机排汽缸性能分析和气动设计的研究进展李军1，李志刚1，晏鑫1，宋立明1，丰镇平1，江生科2，范小平2，李熙斌2，王建录2(1．西安交通大学叶轮机械研究所，西安710049;2．东方汽轮机有限公司，德阳摘要:大功率汽轮机低压排汽缸的气动性能分析和设计对于提高机组的经济性具有非常重要的作用。低压末级与排汽缸间的相互作用以及排汽缸内的复杂结构导致排汽缸具有典型的非定常和非周期性的流动特性。介绍了排汽缸的基本结构特点，综述了国内外在排汽缸气动设计和性能分析方面的研究进展，给出了西安交通大学TurboAero研究团队在大功率汽轮机低压排汽缸全三维性能分析和气动设计方面的研究结果，最后讨论了大功率汽轮机排汽缸方面的研究展望。排汽缸气动性能的影响因素可概括为:末级动叶出口旋流、顶部间隙射流、动叶尾迹和排汽缸几何结构。排汽缸的气动性能研究需要耦合低压缸通流结构开展，充分考虑通流结构和排汽缸间的相互作用。关键词:汽轮机;排汽缸;低压末级;气动设计;性能分析:TK261文献标识码:A:1672-5549(2013)01-0001-08ReviewofPerformanceAnalysisandAerodynamicDesignofExhaustHoodforSteamTurbinesLIJun1，LIZhi-gang1，YANXin1，SONGLi-ming1，FENGZhen-ping1，激ANGSheng-ke2，FANXiao-ping2，LIXi-bin2，WANG激an-lu2Abstract:Theaerodynamicperformanceanalysisandexhausthooddesignplayanimportantroleinimprovingtheeconomicsoflargepowersteamturbines．Theinteractionbetweenthelaststageanddiffuseroftheexhausthood，aswellasthecomplexexhausthoodstructurewithintensifyingplateandbracingpipe，willresultintheunsteadyandnon-periodicflowpatternintheexhausthood．Thebasicstructurefeaturesoftheexhausthoodarefirstlyintroduced，andthestate-of-theartaerodynamicdesignandperformanceanalysisoftheexhausthoodusingexperimentalmeasurementsandnumericalsimulationsarereviewed．Three-dimensionalaerodynamicperformanceanalysisofthelaststageandexhausthoodinconsiderationofthelastrotortipleakageisillustratedintheTurboAeroGroupofXi’an激aotongUniversity．Intheend，theresearchanddevelopmentoftheexhausthoodforlargepowersteamturbineintheaerodynamicperformanceanalysisandoptimizationdesignaresummarized．TheinfluencefactorsofKeywords:steamturbine;exhausthood;laststage;aerodynamicdesign;performanceanalysis超临界、超超临界火电汽轮机和百万等级的核电汽轮机是我国目前主要的发电机组，也是目前主要的能源消耗者［1］。提高大功率汽轮机的行效率，不仅可以更充分地利用有限的能源，提高经济效益，而且还可以减少有害物质的排放，保护人类赖以生存的环境。因此，积极地致力于收稿日期:2012-10-22修订日期:2012-12-27基金项目:中央高校基本科研业务费专项基金资助(50976083)作者简介:李军(1971-)，男，博士，教授，从事于叶轮机械气动热力学、叶轮机械密封技术、燃气轮机及分布式供能系统等研究。本论文获得2012年度中国动力工程学会透平专委会学术研讨会优秀论文奖。1第1期汽轮机排汽缸性能分析和气动设计的研究进展为设计高性能排汽缸，本文通过对目前大功率汽轮机排汽缸进行性能分析，旨在为进一步提高汽轮机效率提供理论基础和技术支撑。大功率汽轮机气动效率的研究具有极其深远的战略意义。汽轮机的损失主要有两部分，一部分是通流损失，另一部分是由于泄漏等引起的外部损失［2］。不考虑外部损失时的汽轮机效率被称为轮周效率。轮周损失包括静叶损失、动叶损失和余速损失。进入汽轮机的蒸汽在各级作功后，从末级动叶出来经排汽管排出。排出的汽流在排汽管中流动时，由于摩擦、涡流、转向等阻力作用而产生压力下降，这部分压降损失被称为汽轮机的排汽阻力损失，该损失是无法避免的。由于汽轮机末级容积流量较大，余速也较大，这样排出的汽流具有较大的动能。为了提高机组的经济性，要求排汽缸具有良好的气动性能，尽可能将排汽动能转变成静压，以补偿排汽缸中的排汽阻力损失(压力损失)，增加末级的出力。根据东芝公司...