燃气轮机多级轴流压气机快捷一体化气动设计与性能优化研究

基于子午流面正反问题流线曲率法、改进Powell算法和叶型参数化方法,构建轴流压气机快捷气动设计、性能分析与优化平台,对某燃气轮机9级轴流高压压气机开展一体化气动设计和多目标优化。结果表明:该平台可自动有效实现多级轴流压气机快速设计、多工况性能分析和优化流程;优化改善了压气机各叶排流动和负荷匹配,实现了多工况扩稳增效;优化后设计点流量、总压比、绝热效率及设计转速下喘振裕度分别为25.97 kg/s, 5.038,88.25%和33.33%;相比优化前,设计转速下裕度提升了5.39%,80%相对转速下裕度和目标工况点效率分别提升了7.56%和2.71%。     

单级轴流氦气压气机空气模拟气动性能数值分析

HTGR-10模块式高温气冷堆作为第四代反应堆型具有系统简单、安全可靠和经济性能优越等特点。而氦气循环透平发电机组的氦气压缩机性能,将成为发电是否高效的决定因素之一。本文利用Numeca数值模拟软件对一亚音速轴流氦气压气机试验机进行了气动性能及准数关系研究,分析了气流在叶栅中的流动机理,探讨了等雷诺数下相似准数对压气机叶片性能的影响。结果表明:采用空气工质模拟氦气压缩,在马赫数小于0.4工况下对压气机的通流流动影响很小,基本可以忽略;采用大于0.5的反动度,增加正预旋可以使效率维持较高的水平;在马赫数较小的情况下,绝热指数k不会对相似模拟产生大的影响。     

改变·应变·顺变

2012年渐渐远去,2013年正缓缓走来。过去的一年是值得怀念、值得留恋和值得思考的一年;因为,2012年是文化体制改革的关键年,也是我们考虑能否应改革之变而变,顺改革之变而兴的时刻。只有顺应了改革时代的要求,我们才能走在改     

科学技术的采风者——热能动力工程杂志创刊20周年献词

朋友，当您翻开杂志的首页，一串串感人的字符跃入您的眼帘：《热能动力工程》创刊20周年，我谨代表编辑部的全体同仁向您——编委、审稿专家、作者、读者表示诚挚的感谢。20年风雨兼程，《热能动力工程》与科学技术伴随着时代的需要而发展；《热能动力工程》与科学技术交融交织创建新技术转化天地；《热能动力工程》与科学技术不可分割的情感使我们共同走过了这段里程。《热能动力工程》是中国船舶重工集团第七○三研究所主办的学术与技术相结合的科学技术期刊，她秉承了自然科学的文明，跟踪国内外的热点技术，报导了先进的科研成果，为国…     

轴流压气机氦气和空气工质相似问题研究

当氦气轴流压气机的轴向速度≤200 m/s,在保证完全相同的几何尺寸条件下,以高压段第一级为模拟机,其参数为氦气流量4.72 kg/s,进口压力1.0 253×106Pa,入口温度35.5℃.采用空气代替氦气模拟氦气压缩机高压段第一级,研究了氦气和空气两种不同工作介质的物理参数如密度、粘度、绝热指数差异引起的运动和动力不完全相似问题.分别采用确定物理量法和微分方程法对相似准则的确立进行对比分析,比较氦气工质和空气工质的差异性及其对相似准则选择的影响.分析产生偏差的原因,确立用空气模拟氦气压气机的相似准则为Sr、Re、Eu,计算出与氦气压气机设计工况相对应的空气模拟参数,对比分析CFD计算表明,模拟效果良好,该研究为氦气压气机试验提供了理论依据.     

百期寄语

春华秋实十六载 ,伴随着我国科学技术的迅猛发展 ,百期《热能动力工程》始终跟踪科技前沿 ,真实记录了改革开放后热能动力工程领域的科研成果 ,为传播新技术、介绍新产品、新工艺、交流先进经验和推广科技成果发挥了重要作用。今天 ,我们欣喜地迎来了《热能动力工程》第 1 0 0期的生日。《热能动力工程》的主办单位———第七○三研究所 ,成立于 1 961年 ,是中国船舶重工集团公司所属的大型动力设备研究所。长期从事船舶与工业用蒸汽动力装置、燃气动力装置及设备、电站、热能工程、机械传动、自动控制等应用研究和设计 ,并从事上述专业方面…     

机器人手臂弹性动力学分析的高效算法

本文提出一种用于机器人手臂弹性动力学分析的新方法,该方法采用了动力学方程缩减技术,使计算时间大为减少。在此基础上针对关节型机器人结构特点,提出了考虑手臂关节之间的弹性连接的数学模型,使计算精度得到提高,最后给出了一个实例。     

某氦气压气机三维优化设计

对某氦气压气机设计方案三维数值模拟计算结果特点进行分析,指出了三维优化改型设计方向和指导原则,通过调整叶片厚度分布、叶片尾缘型线曲率和采用端弯技术等方法,对原型氦气压气机气动设计方案进行了全三维优化设计,对比分析三维优化设计前后数值模拟计算结果,三维优化设计后压气机效率提高2个百分点,有效控制了二次流动进一步发展。     

某型压气机高压进气机匣的改进设计

为了降低某型压气机进气机匣的总压损失,借鉴了作者在流道设计方面的经验,及进气道设计典型结构和设计原则,给出了3种改进的进气机匣结构设计方案,应用Fluent软件,对原方案和3种改进方案进行三维流场CFD计算,对比分析几个方案计算结果,得到了一个比较理想的改进方案,使最终优化改进方案进气机匣的总压损失降低到原方案总压损失的1／4,并提出了进气道设计改进的一些基本方法和有效措施。     

轴流压气机缩尺模化比例与性能关联研究

通过数值模拟对Stage35和某3.5级轴流压气机进行了缩尺模化,在保证相对叶尖间隙相同条件下研究不同缩尺比例的雷诺数效应,并通过3个典型雷诺数修正公式,对各缩尺条件下的单级和多级压气机性能进行预测。结果表明:随着缩尺比例减小,压气机特性线向左下方移动,在小缩尺比例下性能恶化程度增加。对于峰值效率和其对应的相对流量,Stage35在0.5缩尺比下较原型分别下降了0.95%和0.34%,在0.1缩尺比下分别下降5.75%和2.32%;3.5级轴流压气机在0.5缩尺比下较原型分别下降0.79%和0.22%,在0.1缩尺比下分别下降3.2%和1.2%。DietmannCasey修正公式对轴流压机性能预测的精确度较高且适用性强,对于单级和多级均有良好的修正效果,当缩尺比例大于0.2时,相对修正误差均小于1%。