透平膨胀机热力性能的理论预测

为解决实测透平膨胀机性能曲线的困难，同时也为奠定组织经济，有效地相似模化试验的基础，本文提出了一种较为完善的考虑了物性的以一元流动理论为基础的透平膨胀机性能预测方法，经与试验结果对比，验证了该方法的合理性和有效性。     

透平膨胀机使用同种工质的决定性相似准则

在自行开发的以一元流动理论为基础的透平膨胀机性能预测方法的基础上，经过推导，获得了透平膨胀机使用同种工质时的决定性相似准则，即特性比，膨胀比及叶轮进圆周马赫数中的任意两个，为组织同种工质的模化试验，也为进一步研究透平膨胀机使用不同种工质时决定性相似准则的选取奠定了基础。     

低温氦气体轴承透平膨胀机的设计

针对我国氦透平膨胀机的研制任务，设计了一台氦气体轴承透平膨胀机。从机械性能方面就该氦透平膨胀机开展了理论与试验研究，以高稳定性为主要目标进行了氦透平膨胀机的结构设计，实现了绝热及密封、快速装拆等要求。氦透平常温、低温实验证明该机具有良好的热力性能及机械性能，本文侧重于对该氦透平膨胀机结构设计的探讨。     

新型氦气体轴承透平膨胀机的研制

着重介绍所开发的新型氦气体轴承透平膨胀机的主要设计参数及关键部件的结构，该氦气体轴承透平膨胀机用于空间环境模拟的氦制冷系统，在设计中，利用多目标优化程序获得了较好的热力性能及较高的失稳转速，同时还开展了不同工质的相似模化研究，以便更好地预测氦透平膨胀机的热力性能，为了测试透平膨胀机的热力性能及机械性能，进行了多次的常温空气试车及液氮级温度低温试车，试验结果及现场实际车结果表明氦气体轴承透平膨胀机具有优异的热力性能及机械性能，满足了神舟号飞船发射前的热真空试验要求。     

采用不同损失模型的低温透平膨胀机性能分析

针对氦气低温透平膨胀机变工况热力性能预测,研究了透平膨胀机各通流部分损失机理,并根据一维无量纲流动控制方程,采用基于焓降的损失系数分析了各部件内流动损失,结合各部件流动特性,确定了适合各通流部件的损失系数计算关联式,进一步开展了氦低温透平膨胀机变膨胀比和变转速的热力性能模拟研究,绘制了透平性能曲线,获得了透平膨胀机变膨...     

透平膨胀机使用同种工质时的决定性相似准则

在自行开发的以一元流动理论为基础的透平膨胀机性能预测方法的基础上，经过推导，获得了透平膨胀机使用同种工质时的决定性相似准则，即特性比、膨胀比及叶轮进口圆周马赫数中的任意两个，为组织同种工质的模化试验，也为进一步研究透平膨胀机使用不同种工质时决定性相似准则的选取奠定了基础。     

径-轴流低温透平膨胀机整体性能多目标优化设计

讨论了径－轴流低温透平膨胀机整体性能多目标优化设计，对透平膨胀机，制动风机，轴向力及转子－轴承系统进行关于热力性能及机械性能的多目标优化，，开发了一套透平膨胀机设计程序。     

一种新的低温透平膨胀机优化设计方法

为了提高低温透平膨胀机的等熵效率，正确选择影响透平膨胀机性能的各主要参数（特性比u^-1,反动度ρ及轮径比μ）十分重要。为此，提出了一种新的基于遗传算法（Genetic Algorithm)的透平膨胀机优化设计方法，该优化方法无需给出显式的目标函数，无需求导和微分，可以方便地加入专家经验以提高搜索效率，并且在优化过程中可以全面地考虑约束条件，优化结果能够直接用于实际，应用该优化设计方法对一小流量低温透平膨胀机（用于逆Brayton循环制冷机）的设计变量进行优化，结果表明该优化设计方法是行之有效的。     

低温氦气体轴承透平膨胀机实验系统设计

设计了一套氦透平膨胀机实验系统,该系统可以用来对工作在液氢—常温区范围内的不同规格的氦透平膨胀机进行性能测试,还可以用于开展以氦为工质的低温环境下透平膨胀机实验研究,以期掌握氦透平膨胀机的关键技术并进一步提高氦透平膨胀机的性能。     

氦透平膨胀机相似模化方法分析与实验验证

由于氦透平膨胀机在设计工况下进行低温性能测试的实验平台和配套设施很难满足要求，且低温工况较难达到，因此通常用膨胀机在空气中的实验来检验其性能，并通过相似模化方法得到膨胀机低温下的性能。通过分析工质在透平膨胀机中的流动及能量转化过程，发现特性比U₁/C_S、膨胀比P₁/P₂、马赫数Ma、雷诺数Re是影响膨胀机性能的关键参数。结合相似理论，以透平膨胀机变工况性能预测程序计算结果为依据，筛选出了以U₁/C_S为第一相似准则，以Ma、k^-1·Ma^-2、Ma·k^-1、k·Ma²作为第二相似准则的四组相似准则数。以流体动力学计算结果为依据，从四组相似准则中选择出了模化误差最小的相似准则，即U₁/C_S与Ma·k^-1组合。结果表明：相似模化前后氦气与空气透平膨胀机间等熵效率的最大误差在±1.4%以内，且在内部流场预测(马赫数...     

低温装置用高速透平膨胀机

介绍近年苏联在透平膨胀机方面发展的动向与水准。主要是高压透平膨胀机、低温氦装置的透平膨胀机、液-汽透平膨胀机的应用情况、结构与性能曲线。图6。     

160万m~3/d天然气透平膨胀机的研制

介绍了160万m3/d天然气透平膨胀机的设计参数和运行参数,重点分析了透平膨胀机设计中遇到的问题及解决措施,调整设计参数和运行参数后,透平膨胀机运行性能良好,最后总结了天然气透平膨胀机设计中的经验教训。     

周期性冲击对大型超导核聚变低温系统氦透平膨胀机影响研究

超导核聚变装置磁体会因"交流损耗"而产生大量的热,迫使磁体内通道压力升高,导致与之直接相连的氦透平膨胀机的运行稳定性与运行效率受到严重影响,从而影响超导核聚变实验。详细分析超导核聚变装置用低温氦透平膨胀机受周期性冲击的机理与不可回避性,并用提高氦透平膨胀机本身性能、改善制动调节与氦透平膨胀机出口压力调节的反馈控制思想,得出一些提高氦透平膨胀机稳定性、降低冲击的方法。高效气体轴承与优化的转子结构可以有效提高氦透平膨胀机本身的抗干扰能力;快速响应制动功率,使之与负载匹配,可有效改善外界干扰程度;氦透平膨胀机出口压力快速调节,可降低氦透平膨胀机进出口参数,降低影响。     

相似理论在低温透平膨胀机性能试验中的应用

本文从相似理论出发,推出低温透平膨胀机相似时其特性比、反动度及效率均相等。为此,可利用相似关系,采用计算的方法预测低温透平膨胀机的性能曲线,从而代替了耗资较大的性能实验工作。     

杭氧液体膨胀机的研制

简述国内外液体透平膨胀机的发展概况,介绍杭氧研制的液体膨胀机的技术参数和技术方案的选取、通流部分的几何优化设计和流场模拟计算、叶轮强度计算等技术内容,阐述液体膨胀机的主要技术特点、性能测试。     

中压透平膨胀机在天然气分离装置中的运转试验

通过透平膨胀机在天然气分离装置中的长期运转试验,介绍天然气透平膨胀机的特点及 PT501型中压小功率透平膨胀机的特性。根据试验结果分析了天然气中混入的固体微粒及液滴对透平膨胀机性能的影响。对流道侵蚀现象进行初步的探讨,并根据试验结果对带液后叶轮叶型改进提出初步的设想。     

增压透平膨胀机

介绍了增压透平膨胀机的应用概况和主要特点，分析了增压器给膨胀机前气体增压用的增压透平膨胀机的应用条件，提出了单级透平膨胀机的等熵比焓降最大允许值的问题。给出了增压透平膨胀机的主要参数关系式。     

Rotoflow公司天然气透平膨胀机改造设计

罗列了Rotoflow公司天然气透平膨胀机改造设计过程中遇到的问题,详细介绍了改造内容。改造后的膨胀机现场运行性能良好,完全可以替代同类型进口透平膨胀机。     

氦制冷系统气体轴承透平膨胀机设计

描述了氦制冷系统的流程设计,根据流程确定系统关键部件透平膨胀机的参数,设计并研制了一台氦气透平膨胀机.为达到氦透平膨胀机高速稳定性及高绝热效率的要求,采用NREC对氦透平膨胀机优化通流部分,采用FLUENT分析气体轴承性能,优化气体轴承机构,采用ANSYS分析优化转子结构参数,提高转子临界转速.现场试验结果表明优化设计后的氦透平膨胀机,在转速12万转/分钟稳定运行,绝热效率达到72％以上,达到了系统设计要求.     

透平膨胀机及发展动态

比较了国内外常规透平膨胀机的主要技术参数 ;重点介绍了国外带液透平膨胀机、全液体透平膨胀机、能量回收用透平膨胀机和磁悬浮轴承透平膨胀机的发展动态