跨音速透平叶栅内流场数值分析

<正>目前,商用的计算流体力学软件,如FLUENT,CFX和NUMECA等,对低速透平叶栅的内流场,在吸力面不出现分离气泡的前提下,都能得到很好的数值模拟结果。但对于跨音速透平叶栅来说,虽然叶片吸力面上没有分离转折现象的困扰,但对于复杂的出口激波组织来说,既不能很好地     

双转子浮动支撑湿蒸汽透平试验台设计开发

湿蒸汽透平试验台是用于研究去湿效果、优选流型,提高湿蒸汽通流效率、研究长叶片的振动特性和小容积流量工况下长叶片动应力特性,国内还未有此类湿蒸汽透平试验台。本文介绍了东方汽轮机有限公司和703所联合开发的双转子浮动支撑湿蒸汽透平试验台,对试验收台的主要功能和参数、总体特点、轴系及浮动支撑、特殊设计的汽缸、轴承箱及机架进行了阐述,对试验台的主要技术特点和技术难点进行了分析说明。     

微型湿空气透平循环性能实验研究

湿空气透平循环是新型动力循环的重要发展方向之一。基于某微型燃气轮机,构建微型湿空气透平(humid airturbine,HAT)循环原型实验系统,研究了满负荷和部分负荷下HAT循环的热力性能和NOx排放性能,分析后冷器对循环性能的影响。结果表明,相比回热循环微燃机,满负荷时微型HAT循环发电功率提高约23%,发电效率提高约18%,且随负荷降低,发电效率的相对增加值提高;各负荷下微型HAT循环NOx排放降低30%以上。同时实验还证实对于微型HAT循环,有、无后冷器时循环热力性能相当。     

离心式作动器的设计与性能分析

离心式作动器的适应频带宽、输出力大、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、需用功率较小,很有优势。而国内基于离心式作动器的ACSR技术在直升机上的应用很少,因此,研究出一种新型的易于控制的离心式作动器很有必要。两个相同的偏心质量块同速反转时产生的离心力只有竖直方向上的,在此理论基础上,设计了一种输出力只有竖直方向上的新型离心式作动器,并且可以通过调节电机的角加速度轨迹对作动器输出力的幅值、相位、频率进行控制,最后基于LabVIEW对所提出的控制算法进行了仿真研究。仿真结果表明,在主动控制过程中,根据输入的目标信号,电机的角加速度轨迹进行了相关的改变,从而使得作动器的输出力信号得到了很好的控制,最终输出要求的目标信号。     

日本热水透平性能估算法研究动向

该文介绍日本竹永久邦等进行的热水透平性能估算法的研究情况。为了使热水透平应用于实际，进行了喷嘴单独试验、动叶单独试验与单级热水透平试验等一系列试验。拉伐尔喷嘴研究表明，喷嘴进口压力、汽助干度与水滴大小对两相流喷嘴性能有大的影响。热水透平动叶研究表明，动叶宽度与动叶进口压力对两相流动叶性能有大的影响，从观察动叶出口流动现象可证实在低干度两相流中流出角较大。单级热水透平研究提供了该透平的性能数据，建立了包括喷嘴和动叶在内的热水透平性能估算法，该法计算结果与透平性能试验结果很吻合。并且，理论和试验研究都证实，高的喷嘴进口压力和汽助能改善透平性能。表１。     

不同攻角下透平叶栅气动性能和优化设计研究

采用数值求解三维Reynolds—AveragedNavier．Stokes（RANS）方程技术对实验测量的透平叶片进行了不同攻角下的气动性能研究。数值模拟得到实验叶片的中叶展处静压分布与实验数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。研究结果表明实验叶片具有良好的攻角适应性,只有在大负攻角时才会发生流动分离而导致气动性能下降。为了进一步提高实验叶片的气动性能,采用结合叶型参数化造型、气动性能分析和全局优化算法,对不同攻角下的叶片气动性能进行了优化设计。优化设计结果表明,所得到的优化叶型具有优良的气动性能和攻角适应性。     

离心式永磁直流发电机的设计研究

离心式永磁直流发电机把皮带轮与离心式转子设计为一体，磁场得到了充分利用，降低了成本，本文介绍了电子稳压器通过移相，削波输出电压稳定的直流电，解决了小型农用车的低速照明问题和用电设施需用直流电的问题。     

离心式永磁直流发电机的设计研究

离心式永磁直流发电机把皮带轮与离心式转子设计为一体,磁场得到了充分利用,降低了成本。本文介绍了电子稳压器通过移相、削波输出电压稳定的直流电,解决了小型农用车的低速照明问题和用电设施需用直流电的问题。     

蒸汽管网设计建模和优化

将蒸汽管网的结构用典型的数据结构模型--二叉树模型进行描述,在此模型基础上根据规范和设计参数进行蒸汽管网管径和保温厚度的程序化设计,并建立目标函数和约束对其进行优化,按经济性的优劣,依序列出多组设计方案可供设计选择,同时对优化计算的可行性和有效性进行了讨论.     

发电厂原则性热力计算研究

该文对电力部门大量进行的原则性热力计算进行了详细地分类讨论，然后针对目前计算的特点着重介绍了一种新型的基于图形化建模的仿真算法来进行热电厂的原则性热力计算。图５参６     

505调速器在蒸汽透平CT1101上的应用

本文介绍了505调速器在辽阳石化公司炼油厂加氢裂化装置循环氢压缩机的驱动机与蒸汽透平CT1101上的应用。从常规控制、停车控制、组态、505调速器运行中常见问题与解决方案等方面进行了阐述。     

高精度透平驱动器的设计

透平驱动器可以高效稳定的驱动转镜式高速相机。本设计中气动部分采用高压和低压双气路通道,分别利用SMC的ITV2050系列不同耐压值的高精度电气比例阀进行高精度控制;电气控制方面以XC164CS单片机为核心控制器,利用超高速光耦ACPL-072L对激光测速计的转速信号进行光电隔离;采用了模糊控制与PID控制相结合,优势互补的控制策略。实验曲线表明转镜相机转速被设定在3—30万转／min的范围内时,该系统可以使得转镜在8s内达到稳定状态,稳态误差小于0．5％。     

透平中混合加载叶片成型设计研究

在叶片弯扭联合设计方法的基础上,提出了混合加载叶片成型,即在叶片二次流损失严重的端部区域使用后加载叶片成型,在二次流影响较弱的中部区域使用前加载叶片成型。结果表明:混合加载叶片子午面的压力呈C形分布,可控制径向二次流损失;合理匹配叶片安装角可进一步降低静、动叶片中的二次流损失。     

离心式渣浆泵的设计理论研究与应用

渣浆泵是固液混合物管道输送的“心脏”。目前相当数量的渣浆泵运行效率低,使用寿命短。研究泵的两相流设计技术是提高渣浆泵性能的根本途径。本文提出离心式渣浆泵的固液速度比设计理论和设计原理,包括速度比方程、流动分析、两相流泵基本方程式、设计计算式和颗粒运动轨迹计算等,并举例说明用此理论设计的新一代渣浆泵——Ｘ型固液离心泵的高效耐磨性和使用效果。     

有机朗肯循环低品位热能发电系统向心透平的设计与性能研究

自行研发了用于有机朗肯循环低品位热能发电系统的向心透平,并以压缩空气为工质,在透平性能实验台上对向心透平的性能进行了测试研究。实验结果表明:透平的最高转速为63 945r/min时,透平进出口温降最高为51.7℃,透平的膨胀功率为4.369kW,发电机的电功率为2.567kW;在不同流量、不同入口温度条件下,使透平在额定转速附近运行,转速为59 553 r/min时透平效率和机电效率同时达到了最大值:65.3%和79.1%,而透平膨胀功率为2.809kW,稍大于设计功率;在不同条件下,得到透平的最大效率为65.7%,发电机的最大机电效率为79.5%。因此,研发的向心透平具有较好的性能。     

太阳能热变换器制蒸汽系统性能研究

构建了一套蒸汽产量为1 t/h(制热功率为620 kW)的太阳能辅助吸收式热变换器(solar assisted absorption heat transformer,SAAHT)制蒸汽系统,探讨了太阳辐照强度、环境温度以及蒸汽凝水回收率对制热量和系统热效率的影响。结果表明,当太阳辐照强度由200 W/m2增加到1000W/m2时,系统热效率提高20.4个百分点,制热功率增加1090 kW;当环境温度由15℃升高到33℃时,系统热效率先由26.6%缓慢增大至27.8%,然后快速下降至9.27%,制热功率先由593.6kW 增大至619.5 kW ,然后下降至206.6kW。当蒸汽凝水由不回收变化到全回收,系统热效率提高2.75个百分点,制热功率增加61kW。研究提出不同太阳辐照强度、环境温度以及凝水回收率条件下系统最佳集热温度。经济性分析结果表明,该系统产汽成本为162元/t,其替代燃油锅炉和燃气锅炉时,投资回收期介于1.95年和6.70年之间,与燃煤锅炉相比,没有明显的价格优势,但CO2减排量突出。     

关于蒸汽透平在热能综合利用中几个问题的讨论

为着节约能源,提高我国热能的利用率,在我国已逐步发展蒸汽能量的分级利用,亦即将由钴炉产生的压力较高的新汽,先进入背压式透平作功,代替原来的节流降压,透平作功后的排汽再供至热用户。亦有利用余热钴炉,用余热加热给水生成蒸汽,后在进入透平作功。在这两种合理利用热能的方式中,蒸汽透平是常用的原动机,现将其设计与使用中的一些有关问题讨论于下。     

蒸汽吹管临时系统的设计研究

目前蒸汽吹管系统的设计存在安装及设计随意性强,安全系数低等问题,针对吹管临时系统设计的各个要点,从临时管道材质、管道壁厚,排汽反推力及临时管道膨胀量的计算、支吊架的选择、靶板器的布置及选择、临时补水系统的设计、集粒器及消音器的强度校核等多方面进行了研究,为临时管道的元件选择提供了理论依据,可以为相似工程蒸汽吹管临时系统的设计提供借鉴。     

向心透平设计与出口相对气流角对透平效率的影响

选用烷类工质环己烷为循环工质,利用筛选法设计了进汽温度为150℃,功率为250 k W的有机朗肯循环系统中的向心透平,并利用计算流体力学软件ANSYS-CFX对动静叶栅流场进行三维稳态模拟,验证了设计方法的正确性。在此基础上研究了7种不同出口相对气流角β2对透平效率的影响;结果表明,所设计的ORC向心透平表现出良好的气动性能;并且在β2为32°情况下有较好的叶轮性能和较高的透平效率,能够满足初始设计条件下透平设计的需要。     

蒸汽压力咖啡机的吸奶结构和蒸汽管结构的创新设计

目前蒸汽(半自动)压力咖啡机传统的打奶泡方式是把发泡头伸入牛奶里发泡这种超作很不便,奶泡Cappuccino(热牛奶咖啡)效果也不是很好.目前蒸汽(半自动)压力咖啡机传统的蒸气管在使用过程很不方便拆卸而不易清洗这样残余物可能堵管甚至致使管破裂.现介绍一种把独特设计奶箱装置,奶箱放置于机内,用吸奶的方式打奶泡和一种可以拆卸、方便清洗的蒸气管组件设计方案.