船用燃机排气引射器的数值模拟及试验研究

通过对船用燃机排气引射器的数值模拟及实验研究,确定引射器结构对引射系数的影响,引射器内部的气流参数分布。     

柴油机排气系统喷雾冷却实验研究

柴油机产生的高温废气是船舶红外信号的主要来源,红外成像系统可根据红外信号对船舶进行定位。选用气液两相流喷嘴,对柴油机排气喷雾冷却过程中的热负荷和所需水量进行了理论计算,以WD-615斯太尔柴油机试验平台为基础,将计算结果与实验数据进行对比分析,验证了柴油机排气系统喷雾冷却降温技术对柴油机排气的红外抑制效果。结果表明,该方法可有效降低柴油机排气温度,随着喷入水流量的增加,柴油机排气温度逐渐下降,下降速度由快及慢,当水量增加到一定程度时,用水量对排气温度再无影响。     

船舶燃气轮机冷却风机压头对排气引射系统流场特性的影响

以船舶燃气轮机完整排气引射系统为研究对象,采用标准k-?模型模拟计算,分析了基准工况流场特性和温度分布特性,在此基础上探索了恶劣工况下,开启冷却风机后不同风机压头对排气引射系统流场特性的影响。研究表明:与基准工况对比,冷却进气质量流量随压力阶跃的增加而增加,冷却进气量增加使混合管道内温度更加频繁与均匀,局部高温区更小,出口温度更低,基准工况时无量纲出口温度为0.5150,而200Pa压头时为0.5099;随着风机压头的提升,排气引射系统的总引射量和总引射系数也随之提高,在1500Pa工况下达到最大值,相较于基准工况,总引射系数提高了17%;喷管进口的总静压均会随着压头增加而增大,排气引射系统出口温度也持续降低,阶跃压力从200Pa增加到1500Pa的过程中,无量纲温度从0.5099下降到0.4771。     

PG6551B燃机排气分散度大故障的分析与处理

介绍了燃用重油的PG6551B燃气轮机在运行中遇到的几例透平排气分散度大故障的分析及处理情况。     

航改燃机排气蜗壳分段式扩压器设计方法研究

利用数值计算方法(CFD)建立排气蜗壳内三维流动数学模型模拟分析总压损失来源,在不改变其几何尺寸的前提下,提出航改燃机排气蜗壳分段式扩压器设计方法,并将采用该方法设计的排气蜗壳的结果与原型进行比较,结果表明：在设计工况下,采用分段式扩压器设计方法设计的排气蜗壳使总压损失系数降低19.23%,并通过流场分析揭示了分段式扩压器改善其气动性能的原理。     

脉冲排气系统三维非定常流动的计算研究

采用三维非定常流动计算对某大功率六缸柴油机的脉冲排气系统进行了研究。计算物理模型采用Fluent多面体网格单元,排气管进口边界条件由发动机工作过程模拟软件GT-Power给定,湍流模型采用标准k-ε模型;结合对排气管开启、关闭时刻点以及排气最大流量点的分析,探讨了该脉冲排气系统的流动特性;并提出了优化方案。     

单总管排气系统始端模件多维流场的测量与数值模拟

利用三维粒子动态分析仪,对一单总管排气系统始端模件稳态湍流流场进行了准三维测量,并用ＡＬＥ法对其流场进行了三维数值模拟。计算结果与试验结果吻合良好,反映了模件流场的三维特征。     

6FA燃气轮机试车台排气系统研究

针对国内某6FA燃气轮机试车台的排气系统进行性能研究,阐述了燃气轮机试车台排气系统的作用、组成、性能和潜在问题等。通过声学和热力学分析,重点讨论了6FA燃气轮机试车台排气系统的噪声、保温性能,并对未来运行过程中可能出现的问题进行探讨。试车台用燃气轮机排气系统与电站用燃气轮机排气系统有很大区别,给同类型燃气轮机试车台的排气系统搭建提供参考。     

内燃机排气消声系统声学特性的数值预测

提出了一种有效预测内燃机排气消声系统声学特性的新方法。此方法使用传递矩阵法和边界元法计算整个排气水声系统的四极参数，使用双负载法和特征线法确定发动机的声源阻抗和强度，实现内燃机排气噪声插入损失预测。文中对一台柴油机排气消声系统进行了研究，其预测结果与实测结果吻合良好。     

基于CFD数值模拟的汽车排气系统结构分析

采用台架试验与计算流体力学（CFD）数值模拟相结合的方法,对某款汽车排气系统进行结构优化,以降低其排气背压.根据台架试验结果,划分了原排气系统中紧耦合催化转化器、二级催化转化器、主消声器和副消声器等各部件对整个排气背压的贡献量.通过CFD数值计算,详细分析了原排气系统中的流动特性,找到各部分排气背压的产生原因.结合台架试验和CFD的分析结果,对原始方案进行了针对性的结构优化.优化方案的排气背压比原始方案的排气背压平均下降了40%左右,最大排气背压由原来的90 kPa下降到改进后的51 kPa左右,达到了设计要求.     

舰用燃气轮机进气弯管试验研究

本文介绍了舰用燃气轮机在空气直接由弯管引入压气机的情况下对弯管中拐角叶栅几何参数作一定选择的试验方法及试验结果。通过试验研究了叶栅稠度、宽度、叶型、进出口角等对气流均匀性及流动损失的影响。试验表明,拐角叶栅可大大降低气动损失,并满足压气机的进气条件。     

燃气轮机箱装体排气引射通风冷却的试验研究

本文通过一系列排气引射试验,得出了引射系数和引射工作段几何参数配合、排气烟道阻力、被引射气流道阻力的关系,得出了箱体内冷却气流的流场,同时,首次提出引射冷却时,燃气倒灌入箱体的可能性。从这些试验曲线出发,提出在设计燃气轮机排气引射通风冷却时,几何参势选取原则及其最佳值的范围。     

动态矩阵控制及其在燃气轮机排气温度控制中的仿真应用

本文设计了一个多变量动态矩阵控制器,通过对控制器重要参数的整定,实现了对燃气轮机的排气温度最优仿真控制,解决了传统燃机控制系统中排气温度控制品质差的问题。该控制器对模型的依赖性较低,在线计算方便且运算量很小,易于工程实现,具有良好的应用前景。     

600MW汽轮机排汽通道加装导流装置的数值研究

针对某600 MW汽轮机排汽通道出口流场不均匀所造成的排汽压力偏高、经济性降低的问题,对配备双背压凝汽器的汽轮机排汽通道进行三维数值模拟,分析造成排汽通道出口流场分布不均匀的原因,并给出了一种能够极大改善排汽通道出口流场均匀性的导流装置布置方案.结果表明:汽轮机排汽缸的结构、小汽轮机排汽和低压加热器的存在导致排汽通道出口流场分布极其不均匀;在排汽通道内加装合理的导流装置后,出口流场均匀性得到改善,排汽通道的工作性能得到提高,排汽通道总压损失系数仅增大0.5%~2.5%,而静压恢复系数增大6.4%~8.8%,均匀性系数增大10.4%~13.4%.     

燃气轮机催化燃烧室的实验研究

介绍了预混和催化燃烧相结合的燃烧室原理,对此种燃烧室进行实验研究,分析了影响催化燃烧的主要因素。预混与催化燃烧相结合能延长催化剂的使用寿命,改善燃烧室的可靠性,更经济地降低燃气轮机ＮＯｘ的排放。     

基于EBSILON的燃气轮机排烟温度提升改造对联合循环发电机组性能的影响

以SGT5-4000F重型燃气轮机为研究对象,分析了部分负荷下提升燃气轮机排烟温度(OTC)对联合循环发电机组性能的影响。基于EBSILON软件,分别按照将OTC提升至600,605和613℃3种方案对联合循环发电机组性能分析。结果表明：大气温度在-20～4.2℃之间时,热耗率可降低15～30 kJ/(kW·h);在负荷率为60%时,供热能力可提高1.7%～3.7%,且OTC提升至613℃后的供热能力提高值最大。     

汽轮机排气缸流场的数值模拟研究

针对某汽轮机排汽缸进行了几何建模并进行数值模拟,给出了内部复杂的流场结构,分析了排汽缸内的损失分布。通过对排汽缸流场的细致分析,考察了流动损失产生的原因,为汽轮机排汽缸外形设计提供参考。     

汽轮机排汽系数矩阵计算模型及其应用

以热力学第二定律为基础的火电厂热力系统分析方法核心是汽轮机排汽系数的确定。将矩阵思想引入常规热平衡方法中,采用严格数学推导,构建了汽轮机排汽系数矩阵计算模型,从而使排汽系数的分析计算更加科学和严谨。文中还介绍了该模型的几个常见变形形式及其应用。模型具有通用、精确和易于程序化的特点。