某型船用燃气轮机涡轮叶片传热特性试验研究

本文对某型大功率船用燃气轮机涡轮气冷叶片进行了传热特性的试验研究,通过采用控制变量的方法进行模化试验,得到了不同工况点下的温比、流量比、燃气雷诺数下的涡轮叶片冷却效果。通过对试验结果的分析处理,进一步得到了涡轮叶片冷却效果随温比、流量比、燃气雷诺数的影响的变化规律呈指数关系式:θ′=0.363 K■K■Re■。试验结果表明,流量比对冷却的效果影响比较大,温比、燃气雷诺数对冷却效果影响较小;在一定温比、流量比情况下,燃气雷诺数的升高将导致冷却效果的提高。本试验建立该叶片的冷却效果试验关系式,为叶片冷却结构的优化和故障分析提供了试验依据。     

某船用2.25Cr1Mo钢中P-Mo的晶界共偏聚研究

P元素在晶界的偏聚被认为是导致钢回火脆性的一个重要的原因.Mo作为合金元素会减轻钢的回火脆性.然而,通过对晶界处元素的俄歇测定发现,2.25Cr1Mo钢中P与Mo在晶界处存在共偏聚现象.     

汽轮机转子的多变量随机动态响应及可靠性分析

为了满足汽轮机转子的高可靠性设计要求,利用ANSYS的APDL语言二次开发功能,考虑汽轮机转子材料物性参数和载荷参数等多随机变量同时作用的情况,将积分随机有限元法嵌入到ANSYS软件当中,编制汽轮机转子的多变量随机应力应变均值及其各阶中心矩的计算程序,通过与Monte-Carlo模拟方法相对比,验证了该方法的正确性。根据计算得出的汽轮机转子最大应变的各阶中心矩,通过Gram-Charlier级数拟合得到汽轮机转子应变随机响应的概率密度函数,并依据可靠度计算公式计算得出转子的可靠度。同样与直接Monte-Carlo模拟方法相比较,计算结果表明,两者相对误差较小,验证了采用级数拟合方法的合理性。     

油液传感器安装优化设计方法研究

燃油、滑油系统作为燃气轮机重要的附属系统。由于可靠性和安全性的需要,当前燃气轮机对燃油、滑油系统的外循环油液在线检测有迫切的需求,但是在已有的系统安装油液传感器,势必对原有油液系统产生管路压力损失影响。这可能导致油液压力降低,从而达不到原有设定的工作条件,而且还有可能造成供油泵的过载运行。因此,本文研究了两种油液传感器管路的安装方式,并分别分析了油液传感器安装方式对管路损失的影响,对局部损失和沿程阻力进行原理分析及建立数学模型;随后将油液管路压力损失最小设定为优化目标,建立相应油液传感器优化模型,采用黄金分割算法实现了管路优化设计。最后,利用本文的设计方案对工程实例进行了优化,得到最优传感器螺纹尺寸为21.96mm,根据工程需要设定传感器为25mm的螺纹,验证了本文方法的有效性。     

燃气轮机蜂窝密封的工艺研究

介绍了燃气轮机蜂窝密封的密封原理,对蜂窝密封的制造工艺方法的试验研究,并与国外同类产品进行了对比,实现燃气轮机蜂窝密封的完全国产化.     

光电跟踪伺服系统机械时间常数频域辨识

根据频域系统辨识理论,基于2812硬件平台,将实验数据在MATLAB中拟合,得到电机的机械时间常数,并应用于实际项目中,提高了控制精度。该电机机械时间常数测量方法具有一定的通用性。     

K452高温合金Al-Si涂层的制备与性能

对于燃气轮机而言,使用温度越高,列工作效率越高.因此,随着燃气轮机使用温度的不断提高,要求在热端部件的材料表面施加高温防护涂层,以提高基体合金的抗高温氧化性能.文中对K452高温合金进行了Al-Si共渗实验,利用金相显微镜、SEM、XRD分析了渗层的形貌和成分.实验结果表明:K452渗Al-Si高温合金中,Al-Si渗层由外层、过渡层和扩散层三层组成.由于柯肯达尔效应在过渡层外侧出现平行于扩散层的黑色空隙带.Al-Si共渗有利于提高Al和Cr在渗层中的扩散系数,促进扩散层向基体移动,有利于渗层的形成.     

基于摄动响应面法的汽轮机转子随机响应特性及灵敏度分析

为了满足汽轮机转子高可靠性设计的需求,将响应面法和摄动随机有限元相结合,考虑转子几何参数、材料参数和载荷参数的随机性,首先采用中心指数设计进行抽样,利用步进回归分析技术确定结构的响应面近似函数,然后利用摄动法推导出结构随机响应的各阶中心矩表达式,最后计算出转子随机响应变量的各阶中心矩及其相对于各随机输入变量的灵敏度。计算结果表明,对转子的最大变形影响最大的是弹性模量,其次是转子密度和转速的影响,而轴长对其的影响可忽略不计;对转子的最大应力影响最大的是转子密度,其次是转速的影响,而轴长对其的影响可忽略不计。     

船用多级高压闪蒸蒸汽发生装置性能研究

用模块化建模的思想建立了船用多级高压闪蒸蒸汽发生装置的模型,考虑了闪蒸过程中的非平衡温差及盐水盐度变化引起的沸点升高的影响,各部件模型具有较好的通用性。利用该模型对船用多级高压闪蒸蒸汽发生装置进行了计算,得到了各主要参数的变化规律,能够对船用动力系统中蒸汽发生装置的设计提供重要参考。     

压气机近失速点的性能仿真及可转导叶的影响

压气机的不稳定边界包括失速边界和喘振边界,对压气机工作特性有着重大的影响,甚至会对其造成严重损害,所以研究清楚近失速点的流场有着重要的意义。本文以某2.5级跨音速轴流压气机为研究对象,运用CFX计算其在全工况七种转速下的特性线;重点研究近失速点的内部流场,对比近设计点与近堵塞点流场状态,探究多级轴流压气机的失速特性与失速机理。对可转导叶的角度进行调整,将叶片向着叶片前缘吸力面方向和相反方向旋转相同的角度,计算50%,80%,100%转速下的特性线,发现在中高转速下流量压比特性线向左下平移,效率压比特性线向左平移更为明显,说明将叶片向着叶片前缘吸力面方向旋转可以起到推迟失速发生的作用。