在线测量汽轮机排汽湿度的微波谐振腔结构优化

基于谐振腔微扰测量汽轮机排汽湿度,谐振腔起传感器的作用,谐振腔结构对测量的准确性和精确性具有重要影响。根据汽轮机内湿蒸汽特点,分析确定谐振腔类型及其工作模式和基本工作频率。利用ANSOFTHFSS9.0软件,对用于汽轮机排汽湿度测量的微波谐振腔的腔体结构、腔体两端分隔器及谐振腔与波导的耦合结构进行了仿真设计及优化。椭圆孔具有最好的耦合效果,端部采用三圆环网格分隔器结构最优。计算及测试表明,谐振腔具有良好电磁特性,其空腔品质因数可达到12×104。模拟分析了谐振腔及其连接件对湿蒸汽两相流场的影响,优化确定谐振腔迎风端结构。谐振腔入口壁面制成楔形有利于提高测量的精度。