端壁不同角度喷射冷气对前缘喷射冷气重型燃气轮机涡轮流场的影响

本文采用中心差分格式和多区网格技术,对地面发电用燃气轮机第一级涡轮前缘喷射冷气的静叶栅的端壁喷射冷气流场进行了全三维N-S方程数值求解.分析了在端壁不同角度冷气喷射条件下,端壁冷却效率、温度场的分布规律,以及不同角度冷气喷射对叶片端壁区域流场的影响.结果表明,端壁冷气喷射角度的变化对端壁冷却效果影响较大,在小角度冷气喷...     

动叶轮缘泄漏对非轴对称端壁端部损失及冷却的作用

应用数值方法研究了单级涡轮轮缘泄漏对动叶非轴对称端壁端部二次流损失及冷却效果的影响,得到了不同封严冷气质量流量比(MFR)下的叶栅内部流场特征,并与轴对称端壁模型进行对比。结果表明:轮缘泄漏吹扫使得非轴对称端壁对气流偏转的改善作用削弱;当冷气量从0.4%增大到1%时,相比于轴对称端壁模型,应用非轴对称端壁所产生的轴向涡量减小量从11.02%下降到了5.65%,非轴对称端壁的效果明显减弱;封严气流在动叶非轴对称端壁表面形成了三角形的气膜冷却区域,但绝热气膜有效度在流动的周向以及轴向方向上较轴对称端壁均有一定程度的减小,主要发生在叶片吸力面角区以及压力面侧马蹄涡的偏转路径上。     

旋转对复合角度气膜冷却叶片的数值模拟

采用Realizable k-ε紊流模型并结合SIMPLEC算法,对前缘复合角度α=30°、β=45°,α=90°、β=45°的动叶栅在不同旋转状速度下的气膜冷却效率进行计算。分析了不同转速、吹风比、叶片前缘射流角度对气膜冷却效率的影响。计算结果表明:旋转导致冷却射流向叶顶偏移,转速越高气膜冷却效率越低;高转速时叶盆区域有回流涡旋形成;高吹风比使得冷却射流在吸力面的贴壁性变差;比较两种前缘冷气喷射角度的计算结果可以看出,前缘冷却气流喷射角度较小时的气膜冷却效果较好。     

动叶端壁离散孔气膜冷却的数值研究

基于某F级燃气轮机第一级动叶栅的数值模拟,以实现动叶端壁气膜冷却全覆盖为目标,分析定常下动叶端壁的流动与传热特征,拟综合考虑端壁二次流结构特征与级间封严冷气泄漏流的影响,将端壁划分为四个具有不同流动传热特征的区域,并据此设计了叶根端壁仅13孔数的离散气膜孔布置方案各区域采取不同的冷却方式根据不同吹风比下的研究结果发现:吹风比为0.75时端壁冷却有效度均值在0.2以上,实现了全端壁冷却的目标;前缘附近端壁冷却效果受吹风比影响显著,吹风比在0.75以上时冷却有效度达到0.5以上;除近压力面区域,气膜冷却效果随吹风比的增大而提高。     

低稠度涡轮导向叶片端壁高效气膜冷却特性研究

采用低稠度涡轮导向叶片设计方案，可减少导向叶片的用量，减轻涡轮重量，降低发动机冷气用量及耗油率，但同时也带来导向叶片端壁冷却负荷增大等问题。依据低稠度涡轮导向叶片端壁的结构与流动换热特点，制定了槽缝和气膜孔共同冷却的方案。通过数值模拟和分析，重点研究了低稠度涡轮导向叶片端壁前缘气膜孔在不同方向角、孔数、孔径以及叶栅通道中气膜孔布置等条件下的流动及冷却特性。研究结果表明：对低稠度涡轮导向叶片端壁前缘气膜孔进行优化设计，可以有效克服导向叶片端壁前缘高强度马蹄涡对于气膜冷却效果的不良影响；在叶栅通道内合理设置气膜孔，可以改善通道内复杂涡旋对端壁气膜的卷吸作用，提高气膜冷却效果；当槽缝和气膜孔中的冷气流量比分别为3%和2%、气膜孔方向角为45°、气膜孔直径为1.25 mm、叶片前缘和叶栅通道气膜孔数分别为8和1时，叶片端壁表面被冷气膜全部覆盖，此时端壁面平均气膜冷却效率相对最高，达到53.7%。     

端壁传热与气膜冷却的实验研究

以某F级燃气轮机第一级动叶的叶根型线为实验叶型,设计并搭建了端壁换热特征测量实验台和气膜冷却有效度测量实验台。根据红外热像仪的拍摄结果,测量端壁的温度分布,获得端壁的换热分布和气膜冷却特征。受马蹄涡影响,前缘附近是端壁换热最强烈的区域。由于角涡的存在,压力面与端壁的角区有大面积的高换热区域。吹风比是影响气膜冷却效果的重要因素,随着吹风比的增大,端壁整体冷却效果增强。在实验中,鞍点处气膜孔对前缘端壁的冷却效果十分有限,受马蹄涡影响,前缘附近端壁的气膜被卷吸脱离壁面,难以形成覆盖端壁的气膜。     

轮缘间隙出流对下游动叶端壁气膜冷却特性的影响

对轮缘间隙出流与主流相互作用下的动叶端壁气膜冷却特性进行了研究,通过数值求解三维RANS方程组和SST湍流模型,详细分析了冷却气流质量流量比MR和进气预旋度等气动参数对动叶端壁气膜冷却特性的影响规律.结果表明:增大MR有利于提高动叶前缘端壁区域的气膜冷却效率,但即使在较大MR工况下,动叶中后弦长端壁区域仍无法获得充足的...     

压力面气膜冷却射流复合角的数值研究

基于冷气喷射模型的验证结果,对复合角分别为0°、30°和60°三种条件下的叶片压力面前部单排孔喷射的气膜冷却特性进行了三维环形叶栅数值模拟,详细分析了在不同吹风比条件下的叶片气膜冷却效率特征。分析结果表明:Coolinh/Bleed冷气喷射模型得出的预测结果可靠。复合角使射流孔附近孔间区域冷却效率值升高。低吹风比下,复合角不能改善展向气膜冷却效率分布的均匀性;高吹风比下,复合角使展向气膜冷却效率更加均匀分布,且可减弱冷却射流脱离壁面的程度。但是,复合角不一定能增强冷却孔下游的整体气膜冷却效果。     

进口气流冲角对环形叶栅端壁气膜冷却效率的影响

进口气流冲角变化会改变端壁横向压力梯度致使端壁气膜冷却气体覆盖发生变化。本文在环形叶栅端壁30％、60％、90％轴向弦长处和距前缘-10％轴向弦长端壁处布置单排圆柱形气膜冷却孔,运用CFD方法在吹风比为1．0条件下对来流冲角为10°、0°和-15°时端壁气膜冷却效率进行对比分析。结果显示冲角由正值到负值,压力面和吸力面一侧两支马蹄涡夹裹冷却气膜主体向压力面偏移,致使吸力面一侧端壁未冷却区域扩大,压力面一侧端壁未冷却区域缩小。吸力面一侧端壁气膜冷却效率沿流向逐渐提升,并在流道中、下游完全冷却覆盖端壁,而压力面一侧端壁一直未能获得冷却气膜覆盖。     

入射角度对缩放槽缝孔气膜冷却效果的影响

基于有限体积法对三维定常不可压缩N-S方程进行离散,采用两层k-ε湍流模型,在吹风比M为0.5、1.0、1.5和2.0的情况下,数值研究了入射角度(α=25°、45°和60°)对缩放槽缝孔气膜冷却效果的影响,对不同入射角度的气膜冷却整体效果进行了对比分析。结果表明:在任何吹风比的情况下,α=25°喷射时的冷却效率高于其它喷射角的冷却效率,并且随着吹风比的增大,小角度喷射优于其它喷射角的趋势也越来越大;入射角度为45°和60°的气膜孔沿孔排下游的冷却效率在下降过程中重新升高然后又继续下降,60°喷射角的上升趋势略大于45°角的上升趋势;大角度喷射时,在气膜孔下方生成了强度较强的反向涡旋对,两个旋涡之间的距离较近,冷却气流的附壁性较差,冷却效率较低。小角度喷射时,所生成的反向涡旋对与大角度喷射相比尺度较小、强度较弱,冷气射流对主流的阻碍作用比较小,冷却效率较高。     

爆燃燃烧对火焰辐射光变化的影响

应用火花塞光纤传感测量系统对BJ492Q汽油机爆燃燃烧进行测量和研究,分析了爆燃燃烧时火焰光辐射的变化情况。正常燃烧时,CH（431．5nm),C2(516.5nm),H2O(588nm)自由基的光强曲线出现双峰值,着火延迟期内自由基光辐射。爆燃较强工况时,只出现一个峰值,主要是碳粒子热辐射,峰值处出现剧烈波动,相位提前,无自由基的光辐射。试验表明,火花塞光纤传感器完全可用于爆燃测量。     

惰性气体对准均质压燃燃烧过程的影响

在一台可视化发动机上，通过在进气中加入惰性气体的方法来控制柴油引燃天然气的燃烧过程。实验结果表明：进气中加入惰性气体使着火点位置向燃烧室壁面推移，着火点数量增加，着火时间推迟，燃烧速度降低，有效地降低了缸内燃烧最高压力及燃烧压力升高速率，CO2的影响大于N2的影响。     

基于GT-POWER的配气相位对柴油机性能影响的研究

采用GT-POWER软件,分析1款老产品4112柴油机的配气相位对其性能的影响,并对配气相位进行优化。首先,建立发动机模型,计算发动机外特性曲线,并与发动机试验参数比较,验证模型的可靠性;然后,用发动机模型,对进排气门配气相位气进行分组优化模拟计算,得到每个转速下的最优配气相位;最后,模拟计算标定点转速下最优配气相位所对应的发动机充气效率、燃烧效率、功率和扭矩,结果表明,4项性能均得到提高。     

电站锅炉加装脱硝装置的可行性研究分析

介绍SCR的反应原理,加装SCR所需要的脱硝剂的选择、贮存、制备、运输和供应。重点分析锅炉加装SCR后对锅炉的性能影响及总体布置影响。     

STATCOM对电力系统继电保护的影响研究综述

静止同步补偿器(STATCOM)是目前用于电力系统中性能最好的无功补偿装置。文中介绍了静止同步补偿器的基本工作原理、类型、主电路结构控制策略,从STATCOM的谐波、控制策略、安装位置和STATCOM对保护的灵敏度等四个方面综述了STATCOM应用于电力系统后对继电保护的影响的研究现状。     

基于WebGL的BIM模型可视化研究

针对水利工程建筑信息模型(BIM)展示需安装专业软件及展示不便、不能远程浏览和远程交互不便等问题,采用基于WebGL技术的Three.js框架,通过坝体三维模型的建立与导入、浏览器中坝体模型的重构、模型环境的渲染等技术手段,实现了大坝三维模型在客户端浏览器Web方式可视化显示、三维漫游及远程实时浏览与交互,避免了模型展示需安装专业软件的繁琐过程,增强了展示效果,提升了用户体验,并可进一步应用于水利信息化可视平台的开发。     

输电线路的雷电识别研究

针对雷电干扰问题,提出了一种输电线路的雷电识别新算法。该方法依据轻型雷击、重型雷击及短路故障的不同暂态波形特征,构造复合识别判据。其一,利用电流行波首波面积比值特征量构成识别短路故障与雷击的判据;其二,运用电流行波在较短时间内的积分值特征量识别故障与轻型雷击。MATLAB仿真结果表明,所提算法能可靠区分轻型雷击、重型雷击和短路故障,是正确且有效的。     

谷物流态化干燥过程的节能研究

为了降低多层流化床干燥器的能耗,对空塔压降随气体分布板开孔率的变化规律、空塔压降随风速的变化规律、进料时的流化操作范围与各床层及总床层的压降随风速的变化规律进行了冷态试验研究。为稻谷的流化床干燥器选择了合适的开孔率、层数并得到了合适的流化操作范围。     

声辐射模态下测量点分布对声场重构影响的研究

应用声辐射模态理论,以振动平板为研究对象,针对声场重构中测量点的分布对重构声压的影响进行研究。数值计算表明:在测量点数和模态展开数既定的情况下,通过改变测量点的坐标值,使测量点非均匀地分布在测量面上,这样重构出的效果远远优于测量点均匀分布且使用Tikhonov正则化方法重构出的效果。研究结果表明:测量点的非均匀性布置,可以达到减小测量点数和模态展开数,扩大重构频率区间,简化计算程序,提高重构精度的目的。     

Research on diagnosis of pre-ignition of hydrogen engine based on SOM-MAS

Abnormal combustion is an important factor in the development process of hydrogen engine and it mainly includes pre-ignition, backfire and knocking, among which pre-ignition has the most serious impact on hydrogen engine. In this paper, it is divided into four types: normal combustion, slight pre-ignition, moderate pre-ignition and severe pre-ignition according to different crankshaft rotation angles. In order to identify different combustion types, this paper proposes a fault diagnosis model based on the fusion of SOM neural network and Multi-Agent System (SOM-MAS). Firstly, different combustion types are identified by SOM. Secondly, the abnormal combustion is tracked and located mainly through the Multi-Agent System, and the location of the abnormality is identified. Finally, based on 44 sets of pressure data samples collected from the in-cylinder combustion of a hydrogen engine on the experimental bench, different combustion types were diagnosed and identified, and the location of abnormal combustion faults was tracked, which verifies the effectiveness of the proposed method shows that the method has certain feasibility and superiority for the diagnosis of hydrogen engine pre-ignition.