基于流场偏差分析的离心压气机优化设计

为了提高车用内燃机变转速、变负荷面工况性能,提出了离心压气机优化设计方法,即通过考虑压气机设计工况与非设计工况流场的关联效应,抑制不同工况流场之间的差异,优化离心压气机结构.利用该方法对某柴油机离心压气机进行了优化设计,其设计工况与非设计工况之间的流场偏差集中在大叶片进口叶尖部分,据此提出了压气机前缘前掠的流场控制措施.仿真分析表明:改型离心压气机流场偏差得到了明显抑制,其设计工况性能变化较小,非设计工况压比提高了4.46%,,效率提高了1.56%,.     

压气机特性的系数拟合法

本文提出了一种压气机特性的拟合方法,以利于燃机变工况性能计算。利用压气机特性曲线的形状相近性及各曲线位置和形状随转速渐进变化的规律,以先后两步一元拟合过程来构成特性参数(如压比或效率),以其它二特性参数(如转速和流量)表示的代数多项式,从而确立了特性参数之间的函数关系,使变工况计算得以简化和提高精度。方法实用,精度较高。本文还分析了拟合过程中若干应注意的问题。     

基于神经网络的压气机特性的计算

研究了压气机特性数值表示法,采用BP神经网络和RBF神经网络计算了压气机特性,结果表明RBP神经网络具有最好的函数逼近能力和泛化能力。     

基于Kriging算法的压气机特性建模

为提高压气机模型的精度,提出了一种基于Kriging算法的压气机特性建模方法,以船舶柴油机用压气机为例,基于Kriging方法构造压气机流量特性预测模型,讨论了该方法中相关参数初值和相关模型对预测误差的影响.在此基础上,以压气机流量特性预测为例,对比分析了Kriging模型、BP神经网络和曲线拟合3种方法的预测精度.结果表明:Kriging模型具有较高的预测精度,BP神经网络次之,曲线拟合方法的预测能力明显不足.最后,通过对压气机流量和效率特性的预测,验证了Kriging方法用于预测不同型号压气机特性参数的适用性和精确性.     

基于不同压气机特性曲线预测方法的单轴燃气轮机动态性能仿真研究

部件精细化建模方法研究一直为燃气轮机动态性能仿真领域的研究热点.以某经典单轴燃机核心部件压气机为对象,基于模块化建模思想利用Matlab/Simulink平台搭建了系统仿真计算平台,并将最小二乘法、三次样条插值法以及BP神经网络法嵌入平台进行了预测应用研究.结果表明:在压气机性能预测中,三种方法均可有效预测部件性能,但...     

基于偏最小二乘法的压气机特性曲线的拟和

分析了目前对压气机特性曲线的处理方法。提出采用偏最小二乘法对压气机特性曲线进行回归分析。计算分析表明,该方法具有较快的计算速度和较高的计算精度,可以用于燃气轮机的仿真计算。     

基于通用级特性图的压气机特性计算方法

为了简化燃气轮机建模与仿真中的压气机特性计算,介绍了一种使用通用级特性曲线的计算方法,讨论了级特性图中参考系数的选取对计算精确性的影响,并应用优化后的通用级特性图,对某多级轴流压气机的设计点和非设计点进行了计算,预估出其总特性线,计算结果与原级特性的结果符合良好,验证了该级特性在压气机特性计算中有一定的适用性和通用性,同时也可将其作为原始参考应用于指定压气机级特性的推导和研究.     

一种适用于实时仿真的压气机特性计算方法

提出了一种适合于车用涡轮增压柴油机实时仿真的压气机特性计算方法，应用方便，计算时间少。对一台６缸增压柴油机压气机特性的实例计算表明，此方法具有较好的计算精度。     

基于试验的压气机气动噪声特性分析

对船舶柴油机大流量、高压比涡轮增压器压气机的气动噪声特性进行分析,借助自循环试验台进行了多工况的气动噪声特性及噪声控制后特性变化研究,结果表明:压气机气动噪声主要由叶片通过频率(BPF)发生的叶片谐次噪声与"电锯"(buzz saw)噪声组成,低转速区域没有明显的叶顶间隙(TCN)噪声出现;压气机进口气动噪声声压级随着转速增大而逐渐增大,同转速下压比越大噪声声压级越高,且气动噪声在进口反射之后呈现不规则传播状态而非球面波推进.在此基础上,安装设计的进气消声器对气动噪声进行控制,通过与敞口测试对比分析消声器对气动噪声特性的影响,结果表明:安装消声器后压气机进口噪声得到了较好的控制,消声器可以在较宽频率范围内抑制BPF噪声,且可使压气机气动噪声辐射声压分布更加均匀.     

基于平均微元级特性的压气机特性线外推方法

在燃气轮机组仿真研究中,确保压气机特性计算的准确可靠是建立燃气轮机组仿真模型的重要前提.针对现有轴流式压气机特性外推方法的不足,对压气机作出合理假设,提出了压气机平均级叶栅特性的概念,进而将压气机分解为若干串联的微元级,分段计算压气机的特性,从而使非设计工况下级进出口相似条件能够得到保证.以雷诺相似定律为基础,将每一个微元级特性外推,得到各微元级特性图,进而重构出压气机整机特性图.结果表明,新方法可以明显减小现有外推方法产生的误差,并由于平均级叶栅特性和虚拟微元级概念的引入,拓宽了压气机特性线获取的途径,提高了外推特性的可靠性.     

基于流固耦合的离心式压气机叶轮叶片仿真研究

以某型离心式压气机叶轮为研究对象,利用ANSYS工程软件对叶轮进行单向流固耦合数值模拟。在综合考虑热载荷对叶轮叶片应力应变影响的前提下,建立叶轮单流道的三维流场模型,得到额定转速下压气机叶轮内部流场应力分布。将离心力、气动力和热载荷施加到叶片上,最终得到在离心力、气动力和热载荷三者共同作用下的叶片应力分布和叶片最大变形量。结果显示:相比仅考虑离心力和气动力影响的情况,在施加热载荷后,叶片最大应力增加7.62%,最大变形量增加24.69%。     

小型离心压气机结构参数优化与流量特性的仿真分析

压气机的流量特性（图）是压气机使用的主要参考依据,但是目前仍主要依靠试验方法得到。笔者探讨利用稳态可压缩粘性流体微分方程和k-ε两方程紊流模型,采用有限体积法对离心压气机的工作状况进行三维仿真计算。对某型压气机,通过改变扩压器和k-ε蜗壳结构参数,得到优化模型。根据优化模型在每一转速不同出口静压工况下的计算结果,得到压气机的流量特性图。结果表明,CFD方法可以得到压气机的流量特性图,并且可以方便地分析压气机各部分的流动损失,是压气机设计及性能前期预测的一种有效方法。     

压气机的第三特性

本文介绍了压气机试验中发现的第三特性,并试用以谐振器理论中非线性效应分析为依据所得出的判别准则B来解释在什么情况下会出现第三特性,以及提出避免出现第三特性所采用的方法。     

基于BP和Elman神经网络的压气机特性的计算

采用BP神经网络和Elman神经网络对某型轴流式压气机进行了特性计算,分析了这两种神经网络在压气机特性计算方面的不同之处,结果表明BP神经网络和Elman神经网络在样本数据内插值预测的情况下都可以获得比较理想的精度,而在需要样本数据外插值预测的情况下,Elman神经网络利用逐步外插法,通过增加样本点的方式,具有更好的泛化能力。     

基于相似定律外推压气机通用特性曲线的方法

相似定律只适用于不可压缩流体,不能直接使用相似定律来外推压气机的通用特性曲线.对相似定律作了改进,通过改变转速比的指数来反映流体的可压缩性对相似定律的影响,使相似定律可以应用于可压缩流体.改进的相似定律中转速比的指数依据燃气轮机组的性能计算加以确定.基于改进的相似定律外推得到了压气机的通用特性曲线,并与基元叶栅法得到的性能曲线进行比较,证明了该方法的正确性.     

基于克里金模型优选的压气机特性重构研究

为了克服在应用克里金估计方法中出现的主观偏差,提高在压气机特性重构研究中所使用模型的拟合及泛化精度,本研究以某型压气机的转速和效率作为随机变量,充分考虑已知样本数据的分布特点和空间相关性,应用交叉验证法对比分析了在不同样本容量下4种典型克里金方法在某型压气机特性重构中的拟合和泛化能力,实现了模型优选。应用优选出的克里金模型重构该压气机特性,预测结果可满足工程仿真需求,同时验证了小样本条件下应用转速变量和效率变量的协同估计,提高压气机特性重构精度的可行性。     

喷水对压气机特性的影响

据《Теплоэнергетика》2006年12月号报道，把水喷入压气机叶片装置是改进燃气轮机工作参数的方法之一。近来，这种方法被广泛用于提高燃气轮机装置的输出功率、效率，也用来减少NOx排放。     

亚音速轴流式压气机的特性计算

本文综合了亚音速压气机叶栅试验数据,建立了叶栅落后角、叶栅损失、通流面积阻塞系数和减功系数等随工况参数的变化关系,并用完全径向平衡法及平均截面计算法编制了多级轴流式压气机的特性计算程序。用这两种方法计算了四台压气机,与试验特性相比,在百分之六十设计转速以上,流量偏差一般不大于2％,效率偏差不大于1.5％。同时也表明,只要使用相同的变工况模型,在轮毂比大于0.7时,这两种计算方法所得结果很接近。     

湿压缩压气机特性的研究

向压气机喷水可减少压气机压缩功。喷水后由于工质的性质发生改变,而使压气机特性发生变化。为了得到喷水后的压气机特性,采用近似相似理论对喷水后压气机特性进行仿真,得到喷水对压气机压比、流量等特性的影响。由于压气机特性通过近似模化得到湿压缩压气机特性,为湿压缩技术在燃气轮机、涡轮增压柴油机和涡轮增压汽油机的应用研究奠定了基础。     

基于经验方程的船用三轴燃气轮机压气机特性计算

针对在压气机特性拟合计算中存在的部件特性不完整问题,提出一种基于经验方程的船用三轴燃气轮机压气机特性计算方法。通过经验方程的引入,求解出所缺少的高压压气机特性方程,继而建立了完整的压气机特性计算模型。分析表明该模型具有较高的精确度,能够满足船用三轴燃气轮机压气机变工况特性计算的需要。