微型燃气轮机燃烧室热力性能的实验研究

对一微型燃气轮机燃烧室在不同负荷下的热力性能进行了实验研究,得到了该燃烧室在不同负荷下燃烧效率,出口温度分布,总压保持系数及NOx排放浓度等燃烧室性能指标参数的变化情况.结果表明,该燃烧室在各个实验负荷工况下均具有优异的性能,同时随着负荷的增加,压力损失增大,NOx排放浓度降低.     

基于遗传算法的交错波纹板换热器表面传热系数的分离

为了获得交错波纹板换热器表面对流换热规律,通过实验测定了典型100 kW微型燃气轮机交错波纹板换热器的传热系数,提出了采用遗传算法将表面传热系数从传热系数中分离出来的方法.该方法以换热准则关系式中4个系数变量作为待寻找最佳值的待求变量,并进行搜索和优化,由此获得关联式系数来预测传热系数,成功分离出表面传热系数.该分离方法具有通用性,可灵活方便地研究各种此类换热器的传热性能.所预测的传热系数与实验获得的传热系数接近,能准确地反映换热的真实规律.     

应用遗传算法优化设计管壳式换热器

两级管壳式换热器优化设计是一个有约束非线性规划问题,目前还没有方法能够保证寻找到该问题的全局最优解.传统的转动坐标轴直接搜索可行方向法(DSFD方法)可以获得该问题的局部最优解,但该最优解对初始点的依赖性很大,需要多次尝试寻找"全局"最优解.应用遗传算法对两级管壳式换热器进行优化设计,优化结果与DSFD方法优化结果对比表明,遗传算法更易于寻找"全局"最优解,提高优化过程的效率.     

微型燃气轮机在燃料电池-燃气轮机混合装置中的应用

根据混合装置对微型燃气轮机系统提出的要求，介绍了几种新型的关键技术，这些技术的采用将大大改善系统性能。文中还对微型燃气轮机与不同燃料电池组成混合装置的形式进行了分析，并给出了几种常见的典型循环。最后对我国发展微型燃气轮机的思路及在混合装置中的应用前景进行了探讨，指出应尽早开展相关的研究和开发，为未来分布式能源系统打下基础。     

微型燃气轮机圆筒原表面回热器的性能试验研究

对微型燃气轮机圆筒形原表面式回热器的传热与流动性能进行了试验研究.利用计算机控制检测传热性能试验台对该回热器在①两侧流量相等、改变两侧温度及②固定两侧温度,改变系统质量流量的情况下进行了传热性能和阻力性能试验.结果表明:随着质量流量的增加,回热器的传热系数增大,传热量逐渐增加,回热器的两侧压降也增大;在等流量时,回热器两侧的压降有所不同,高压低温侧压降比低压高温侧压降大,但低压高温侧压降增加较快,因此在设计回热器时必须重视两侧压降的变化情况,根据试验结果得出了传热和阻力随工况改变的变化趋势.     

微型燃气轮机热电联供系统的热力学分析

本文以典型的Capstone C-60微型燃气轮机为例,根据化学燃烧理论和定比热容计算方法,对其简单回热循环系统进行了热力性能计算并分析了压气机压比、温比以及回热度等参数对其性能的影响,探讨了微型燃气轮机余热应用于供热时的系统特性。结果为以微型燃气轮机回热循环系统为基础的热电联供系统合理设计、选择提供了实用可行的方法和参考依据。     

微型燃气轮机冷热电联供系统的热力性能研究

以典型的Capstone C-60微型燃气轮机为例,对其冷热电回热循环系统进行了热力性能计算,并分析了以微燃机为核心的冷热电联产系统的特性,可为微型燃气轮机冷热电联供系统的合理设计、优化提供实用可行的方法和参考依据。     

微型分轴燃气轮机HAT循环性能的机理试验研究

基于微型分轴燃气轮机,通过加入饱和器,构成了微型分轴燃气轮机HAT循环性能的试验装置,并开展了HAT循环性能的机理性试验。试验结果表明,空气加湿后对循环性能有明显影响,循环比功及效率相对简单循环都有很大的提高,当加湿量达到最大的4.2%时,循环输出功率增加了16%。根据试验条件进行的模拟计算结果与试验结果能很好地吻合。在此基础上,对带有回热器的试验系统进行了模拟计算,结果显示在不改变燃气初温的情况下,由于回热器的加入使系统压力损失加大,装置比功将减少3%～10%左右;但同时耗油率下降20%～45%,效率增加了30%～80%,此时系统的性能得到了显著的提高。     

微型燃气轮机CW原表面回热器芯体内传热及阻力特性分析

建立微型燃气轮机CW(交叉波浪型,Cross Wavy)原表面回热器三维周期性充分发展数值计算模型,对芯体内传热和阻力特性进行了分析,确定了质量流量和温度水平对换热量及压降的影响,给出了CW原表面芯体板内阻力、传热因子以及努塞尔数与雷诺数之间的经验关联式。传热及阻力性能分析结果表明:随着雷诺数的增大,回热器芯体单元传热系数增大,传热量逐渐增加,并且随着低压高温烟气侧的进口温度升高,传热量增加幅度增大;回热器芯体单元回热度随雷诺数的增大而减小,随燃气进口温度升高而减小。     

灰关联分析法在微型燃气轮机性能评价中的应用

简要介绍了国内外微型燃气轮机的发展,叙述了微型燃气轮机发电技术的特点和主要性能指标,用灰色系统关联分析法对微型燃气轮机的性能进行了分析与评价,取得了满意的结果。     

应用遗传算法优化设计紧凑式换热器

应用遗传算法对锯齿型板翅式换热器的结构进行了优化设计.以预定的传热量、两侧压降、体积等设计要求为适应度函数,通过对设计变量构成的种群个体进行适应度评估以及选择、交叉、变异等遗传操作,得到符合设计约束的换热器最优结构参数(如翅高、翅长、间距,以及长、宽、高等).此外,对10次计算得到的设计参数进行了统计分析.结果表明:相关结构参数的不确定度很小,应用遗传算法可以快速方便地对紧凑式换热器的几何结构参数作出符合设计要求的选择.     

舰载燃气轮机间冷器内部流动的三维数值模拟

板翅式换热器是舰载燃气轮机首选换热器形式。针对平直型翅片的矩形通道的结构特点,建立了流动换热分析的耦合计算模型,采用计算流体动力学（CFD）方法对间冷器的通道流场进行了数值模拟。给出并分析了计算区域内多个截面的温度、压力、速度、局部传热系数等参数的分布图形和变化趋势,并考察了不同工况下间冷器的工作能力。     

燃气轮机最优控制研究

燃气轮机控制系统是一个复杂的非线性系统,其最优控制是一个受状态约束的时间最优控制问题,对其研究的难度较大。若对燃气轮机这样一个强非线性系统线性化,显然对会结果带来较大误差。本文直接针对燃气轮机非线性模型进行研究,不作任何线化处理,并在对遗传算法进行改进的基础上,将其引入燃气轮机最优控制计算,获得了燃气轮机最短时间内加速到部分工况及最大工况的控制规律。     

微型燃气轮机生物质气燃烧实验台设计

本研究以现有的微型燃气轮机为原型,设计了单喷嘴生物质气燃烧实验台并具体介绍了实验台的系统、重要组成模块、测量参数和方法以及实验台的主要作用。本实验台能够实现关键流动参数测量、PIV流场测量、燃烧温度场测量和尾气排放测量等。实验室条件下,对微型燃气轮机燃烧室进行研究,得出的结论可应用于燃烧室流场结构分析、喷嘴的改型、火焰稳定性、排放控制、燃料组分改变对燃烧性能的影响以及相关的燃烧技术研究。     

基于遗传算法的污水换热器的优化研究

以污水换热器的年总费用为目标函数,应用遗传算法对污水换热器进行了设计参数的优化计算.介绍了遗传算法工具箱的使用方法.该方法克服了传统优化算法的缺陷;优化结果更加符合工程实际.并指出了减小污水换热器年总费用的主要方向.     

PG9171E 燃机余热锅炉的改造设计

本文介绍了大型燃机余热锅炉的改造设计。该改造设计重量轻,尺寸小,效益高,成本低,技术上有所创新。其设计观点来自工程实践,对设计燃机余热锅炉具有指导意义。     

环境温度对微型燃气轮机运行特性的影响研究

为了研究环境温度对微型燃气轮机关键部件与系统全工况运行特性的影响规律,针对100 kW级微型燃气轮机,通过模块化的建模方法建立了全工况计算模型,在环境温度-30~40 ℃、转速在75%~100%工况下,对机组与关键部件的运行特性进行了计算和分析。结果表明：随环境温度下降压气机压比与流量显著升高;燃气初温降低,回热器换热性能与压损均降低,机组功率、回热度与发电效率得到提升;当环境温度降低使机组功率高于设计功率时,随功率增加发电效率下降。     

应用遗传算法优化设计热管式余热锅炉

根据减少耗材的要求,文章将遗传算法应用于热管式余热锅炉的优化设计.提出了热管式余热锅炉结构参数优化的方案,详细讨论了优化算法的步骤及流程.最后,通过实例表明该方法能得到较好的优化结果.     

冷凝式空气加热器回收燃天然气锅炉排烟余热的分析

文章对用空气来回收燃气锅炉排烟中水蒸气汽化潜热的冷凝式空气加热器，以加热器内烟气中的水蒸气开始冷凝处的烟气和空气的温差△tx为变量，计算分析了锅炉最终排烟温度、加热的空气量、空气回收的热量、锅炉热效率与加热器面积大小变化的关系，为选择利用空气来回收燃气锅炉汽化潜热提供理论依据。以陕北天然气为例，如果将30℃的空气加热到120℃，计算结果表明，温差出。从25℃减少到0℃时，最终排烟温度略微降低约2℃，相应的加热的空气量增大1．5倍，而加热器的面积急剧增大到无穷大，锅炉效率提高的极限为4．67％，此时潜热占总回收热量的28．6％。