米勒循环气体发动机增压器涡轮壳温度场数值模拟

为研究米勒循环气体发动机机涡轮壳内表面的温度分布,建立涡轮壳内表面温度与发动机废气温度的关系,通过数值模拟方法建立某型号涡轮增压器的涡轮机有限元模型,采用CFX软件对涡轮增压器涡轮壳进行流-固耦合温度场分析。通过仿真获得涡轮壳体温度场分布,仿真结果表明,最高温度位于放气阀门孔附近,最低温度位于出口法兰。     

增压器涡轮温度场的研究

在分析涡轮增压器结构的基础上,阐述了温度场对涡轮结构设计的重要性。介绍了国内外对增压器涡轮温度场的测试方法和数值仿真研究状况,并指出了其中存在的缺点及今后发展方向。     

进口温度不均匀对涡轮叶片热应力的影响

针对航空涡轮叶片的温度场预测问题,采用CFD(computational fluid dynamics)软件和有限元计算理论与方法,以对流冷却叶片的温度场与热应力求解为例,分别计算了涡轮进口温度均匀和不均匀时叶片的温度场和热应力,分析了涡轮进口温度不均匀对叶片热应力的影响,其中叶片温度场的求解采用气热耦合的方法即直接应用CFD软件计算叶片温度场,再依据温度场进行了有限元热应力分析.结果表明,进口温度不均匀时比进口温度均匀时叶片的热应力增大10%左右.     

涡轮叶栅三维气热耦合数值模拟

本文借助数值模拟技术,通过气动热分析耦合计算研究了某型航空用涡轮第二级静叶在绝热及实心叶片耦合换热情况下的流道温度场分布,并分析了流场结构,特别是对叶片温度场分布结果进行了分析。通过对三维计算结果的分析表明,耦合计算得到的流场温度场分布更符合实际。耦合与非耦合计算的差别主要体现在温度场的不同上,进而导致了马赫数、压力场、波系及临界流量的不同。因此在气冷涡轮设计中使用多场耦合技术进行数值模拟是非常必要的。     

CFD在涡轮排气管增压器流场分析中的应用

本文借助三维数值模拟软件Numeca,建立了涡轮排气管增压器涡轮机的网格模型,对涡轮排气管增压器(即增压器与排气管集成)的涡轮及排气歧管内部流场分布情况进行了稳态模拟.结果表明:涡轮排气管各进出口的总压差分布不均,以2#进口进气时总压损失最大,此外,对涡轮内部流场及温度场也进行了分析,流场及温度场整体分布比较均匀,流场局部还存在一定的改善空间.可见,CFD技术对于优化涡轮增压器涡轮及排气管的设计,改善增压器性能具有很好的指导意义.     

基于模糊故障树的废热锅炉失效概率分析

从我国历年废热锅炉事故的统计资料出发,分析了导致废热锅炉失效的主要原因,建立了以“废热锅炉破坏失效”为顶事件的故障树,并对废热锅炉失效定性分析.然后采用专家判断法与模糊集理论结合的方法对故障树进行了定量分析,介绍了故障树底事件和顶事件发生概率的计算方法,并运用计算机编程计算了失效故障树顶事件的发生概率,最后提出了一些主要的维护措施.     

涡轮盘断裂故障的应力分析

本文针对石化部一台燃气轮机涡轮盘发生盘缘断裂破坏事故,结合航空某发动机1级涡轮盘大量发生槽底裂纹的故障进行了分析。我们对这两个盘的盘体和榫槽槽底分别用限元法进行了温度场(包括瞬态温度场)与各种工况的应力场计算,从而对涡轮盘不同工作状态的应力分布及故障原因进行了分析。     

发动机气门断裂故障树分析

利用故障树分析方法,对某发动机气门断裂故障进行分析,在分析气门断裂的各种原因的基础上,建立了气门断裂的故障树。通过故障树定性分析得到最小割集,可以方便快捷地查找到气门断裂的最危险事件。     

发动机气门断裂故障树分析

利用故障树分析方法,对某发动机气门断裂故障进行分析,在分析气门断裂的各种原因的基础上,建立了气门断裂的故障树。通过故障树定性分析得到最小割集,可以方便快捷地查找到气门断裂的最危险事件。     

燃烧室低压模化试验的数值分析与试验对比

为了分析燃烧室出口温度场接触式测量误差生成的原因,对某型燃气轮机燃烧室采用数值模拟与性能试验两种研究方法,对相同参数条件下燃烧室出口温度分布的数值计算结果与试验结果进行对比分析。结果表明:出口温度场测量耙安装位置及测量区域、测量段几何外形偏差对测量结果影响较大,出口温度场测量段提高加工精度、增大测量面积、采用隔热涂层等方法,减少或去除扰流及外界不均匀传热影响是现阶段提高燃烧室出口温度场测量精度的可行方法。     

掺混孔调整对燃气轮机DLN燃烧室性能影响研究

掺混孔是影响燃气轮机燃烧室出口温度分布的重要设计参数.针对多喷嘴DLN燃烧室开展整体数值计算,探讨了掺混孔尺寸调整对燃烧室性能的影响规律.研究表明,减小掺混孔一方面可使进入燃烧室头部的空气量增多,燃烧峰值温度和平均温度显著下降,有利于改善燃烧特性,另一方面削弱了掺混孔射流卷吸效应,使火焰筒金属壁面的高温区范围大幅缩小....     

涡轮薄层污泥干化的热质传递过程与关键参数研究

涡轮薄层污泥干化是涉及导热、对流传热与传质、高速旋流相耦合的复杂过程,掌握污泥的耦合干化机理与规律、确定干化设备核心参数,是该技术成功应用的关键。本文用机理分析方法构建涡轮薄层干化过程传热、传质的数学模型,基于该模型对污泥干化过程开展数值模拟,揭示涡轮薄层干化过程单一气相和气固两相流的速度、温度和含水率的分布规律,探究涡轮薄层干化的关键技术及参数。设计开发涡轮薄层污泥干化系统并开展实验研究。结果表明：干化机内部的桨叶阵列设计能够实现物料的顺利运输,桨叶末端是干化机内混合传热效果最佳位置,最优桨叶安装角度为45°,出口污泥含水率可降至20%。     

风电机组检修安全技术交底标准化建模实践

风电机组检修过程需具备较高的安全性和技术性,而现行的风电机组检修维护管理中安全技术交底不够全面、针对性不强且不具有过程性。为实现安全技术交底标准化和流程化,提出了基于故障树的PDCA模块化风电机组检修安全技术交底。实践结果表明,故障树分析标准化建模方法能够提升风电机组检修安全技术交底的完整性、彻底性及针对性;PDCA循环方法作为安全技术交底建模的有益补充,使检修管理系统具有更强的适应性、可用性、时效性及可扩展性。研究成果为风电机组安全生产及管理提供了新思路。     

Experimental study on the performance of an aircraft environmental control system

In this paper, the experimental study on the off-design performance and dynamic response of an aircraft environmental control system (ECS) was presented. A bootstrap air cycle refrigeration system with high-pressure water separation was employed in the ECS. Both the static test and the dynamic test were conducted on the ECS. The performance of the key components including precooler, recuperator, compressor, and turbine was investigated. The test results show the performance of the tested ECS can meet the requirements of design. However, some parameters including outlet pressure, turbine efficiency, and rotational speed might vary obviously when the operation conditions changed. The outlet humidity ratio and outlet temperature might also fluctuate largely during the start-up process. It is necessary to take into account the off-design performance and the transient performance in the design of ECS.     

汽轮机逆止球阀的故障原因分析及改造

分析了抽汽凝汽式汽轮机汽轮油泵逆止球阀出现故障的原因，提出并实施了改进的措施，解决了汽轮油泵出口阀的故障问题，保证了汽轮机的正常运行。     

浅谈三菱M701F4型燃气轮机几起BPT负偏差大的处理

对三菱M701F4型燃气轮机的排气检测包括温度检测、压力检测与可燃气体含量检测进行了介绍。其中着重介绍了燃气轮机的排气温度检测,它是通过26个热电偶来实现的。其中20个热电偶用于检测透平叶片通道温度(BPT),6个热电偶用于检测透平排气系统下游排气烟道的排气温度。结合某公司机组自投运以来出现的几次BPT负偏差偏大等的异常情况,详细叙述了该类故障的分析判断过程和解决方法,并从系统工艺流程和设备选型改进上,给出了预防此类故障的建议和措施。     

基于性能仿真模型和Bootstrap的燃气轮机气路故障预警算法

针对传统均值标准差阈值法不能用于变工况故障预警这一问题,以三轴燃气轮机的性能仿真模型为基础,提出了基于Bootstrap方法的气路参数波动比阈值计算模型,对三轴燃气轮机0.8以及1.0工况下的低压涡轮出口温度T₆进行故障预警研究,并与传统均值标准差阈值法进行预警结果对比。结果表明：该计算模型用于预警阈值计算的样本量更丰富、具有更高的可信度;其得到的预警阈值单值图,在燃气轮机与样本数据运行情况较为一致时可作为燃气轮机的固有属性,对于变工况故障预警及运行情况较为相近的燃气轮机故障预警同样适用;预警阈值偏差仅为-0.015%,相较于传统的动态阈值法减少了计算量。     

Performance evaluation and outlet load improvement of a rotating detonation combustor with different outlet nozzles

Outlet nozzles for a rotating detonation combustor were designed to meet a downstream turbine and reduce the high pressure and heat load caused by the oblique shock wave at the outlet. The effects of the rotating detonation combustor with two types of outlet nozzles were studied, and the performance and outlet parameters of the combustor were measured at an elevated chamber pressure and preheating temperature based on gas turbine conditions. The results showed that the outlet nozzles could cause changes in the wave collisions and folding of the weak flame front in the detonation formation process, but the basic propagation process was similar to that without a nozzle. The pressure ratio changed from 1.427 in the original model to 1.392 and 1.304 with the two types of outlet nozzles. Meanwhile, the outlet load was greatly improved. The peak values of the static temperature at the outlet dropped by 22.423% and 27.572% with the two types of outlet nozzles compared to the original model. In addition, the peak static pressures dropped by 75.737% and 83.722%, respectively. In addition, the outlet nozzles significantly reduced the unevenness of the outlet static temperature and static pressure distributions. This created a better outlet operating environment, thereby improving the performance of the rotating detonation combustor.     

枞树型叶根间隙流量试验与数值研究

为了研究气流在涡轮枞树型叶根间隙内的流动特性，以及校核与优化现有叶根间隙流量计算关联式。以某型地面燃气轮机涡轮一级转子枞树型叶根间隙为对象，对其进行了流量试验与三维数值模拟研究。测量了进出口压比范围为1～2工况下通过叶根间隙的流量值，该流量值对应的流动雷诺数范围为1 700～16 500。并在ANSYS/CFX中对相同模型及进出口边界条件下叶根间隙内的流动进行数值模拟，获得叶根间隙截面流动结构，同时计算了长径比39～118范围内，不同压比工况下通过叶根间隙的流量。研究表明：随着压比增大，流过叶根间隙的流量增大趋势逐渐减小；随着长径比增大，流过叶根间隙流量逐渐减小；文献[10-11]提供的叶根间隙流量计算关联式的计算结果与试验测量值平均误差16.3%;与关联式流量计算值随压比变化趋势不同，试验测量值分布曲线随压比增大无明显转折；两端宽、中间窄的叶根间隙通道结构使得流道内层流与湍流共存，从而造成了上述偏差；针对上述偏差，根据试验与三维数值模拟结果拟合了新的叶根间隙流量计算关联式。     

静止无功发生器在风电场电网故障时的作用研究

分析了双馈异步发电机（DFIG）在电网电压跌落时的暂态过程,通过人工接地短路试验测试了风电场升压站内110 kV母线电压和风机出口处电压、电流的故障波形。针对风电场在故障时存在的问题,对静止无功发生器（SVG）在提高DFIG低电压穿越能力中的作用进行了仿真,并通过现场试验对仿真的结论进行了验证。