考虑冷气掺混和采用复合倾斜叶栅的航空燃气涡轮准三气动设计

采用准三维的计算方法,对一台两级航空燃气涡轮的低压导叶进行了改造设计,采用复合倾斜叶片以提高涡轮效率,对叶片倾斜和冷气掺混所引起的问题进行了处理和分析。     

涡轮叶栅叶顶间隙冷气掺混数值模拟

采用具有三阶精度TVD性质的有限差分格式计算方法,对一具有真实冷气孔形状的涡轮级叶顶间隙冷气掺混流场进行了全三维N-S方程数值模拟,分析了在1%和2%间隙下冷气射流与间隙流动相互作用的运动机理以及冷气射流对间隙和叶栅流场的影响。结果表明,冷气喷射使得泄漏流动速度降低,在小间隙下运动轨迹偏转以及气动参数的变化都非常明显,轮榖表面可以获得低温保护。在大间隙下叶顶表面获得更好的冷却效果。     

冷气掺混对涡轮叶栅气动性能影响试验研究

为分析冷气掺混对涡轮叶栅气动性能的影响,对某船用燃气轮机高压涡轮导叶开展了带冷气条件下的扇形叶栅吹风试验,结果表明：冷气掺混对叶片型面压力分布有较大影响,且在吸力面表现尤为突出;在冷气流量比小于7%工况下,叶栅能量损失较无冷气喷射时增加（< 9%）,甚至在Ma=1.05时能量损失较无冷气喷射时还小;当冷气流量比大于7%时,叶栅能量损失随冷气流量比的增大而迅速增加（最大可达26%）;平均出口气流角随着出口马赫数的增加而增大,变化范围为17.7°~18.1°,且在同一工况下冷气喷射会使平均出口气流角增大。     

不同损失模型对气冷涡轮S2流面优化影响的分析

应用S2流面正问题进行某涡轮优化设计,在考虑设计变量、目标函数和约束条件的情况下,考察不同损失模型对于优化结果的影响.计算结果显示,不同损失模型对于S2优化结果影响差异较大,降低了总体损失,等熵效率都有不同程度的提高.因此,采用可靠准确的损失模型是S2优化计算的关键,对现有损失模型进行与实验数据的考核非常重要.     

透平短叶片级S_2流面计算结果分析——叶片槽道内环量分布和叶片倾斜的影响

本文利用中国科学院工程热物理所和哈尔滨汽轮机厂共同研究开发的汽轮机实用 S_2流面反问题计算程序.对哈汽厂某大型汽轮机的调节级进行了计算,分析了静叶槽道内的环量分布规律和静叶采用复合倾斜叶片的影响。计算结果和文献中用单列叶栅无粘全三元势函数程序的计算结果进行了对比。     

利用两类相对流面理论设计内燃机冷却风扇

本文将求解叶轮机械3元流场的理论——S_1、S_2相对流面理论应用到冷却风扇的设计计算中,利用流线曲率法编制了计算程序,求解了6102汽油机塑料翼型风扇的流场,根据计算结果对该风扇的翼型进行了修改,并在冷却风扇试验台上进行了修改前后风扇特性的对比实验。     

带有冷气掺混的三级透平气动性能数值研究

借助NUMECA数值仿真软件,以某型燃气轮机的三级透平作为计算模型,对其在冷却气体掺混前后的流场进行了数值模拟。考虑到工质物性的影响,采用了变比热高温燃气作为计算工质。同时,针对燃气轮机透平进口的变工况问题,选取不同的透平进口总压值进行数值计算。结果表明,冷却气体的加入使得级损失增大,每列叶片流道出口速度或相对速度减小,下游叶片进口气流角减小;在三级透平冷气掺混时改变进口总压值,每列叶片流道的进口气流角几乎不变,除第三级动叶的激波损失与尾迹损失增大外,其余叶片流道的能量损失变化不明显。     

考虑冷气掺混和采用复合倾斜叶栅的航空燃气涡轮准三维气动设计

采用准三维的计算方法,对一台两级航空燃气涡轮的低压导叶进行了改造设计,采用复合倾斜叶片以提高涡轮效率。对叶片倾斜和冷气掺混所引起的问题进行了处理和分析。     

气膜冷却对高压涡轮叶栅损失特性的影响研究

为获得全气膜气冷涡轮叶栅的损失特性,采用试验及数值仿真方法,研究了不同冷气流量、不同叶栅出口马赫数条件下冷气射流对叶栅损失的影响。通过叶栅槽道静压云图及叶片表面压力分布等试验及数值仿真结果对比,验证了通冷气叶栅性能仿真分析方法的准确性。结果表明：同一冷气流量比下,通冷气叶栅能量损失系数随着马赫数的增大先减小后增大,在设计马赫数附近损失最低;通冷气叶栅能量损失系数随着冷气流量的增大而增大,且前后腔均通冷气时能量损失系数最大,前腔单独通冷气时能量损失系数最小;通冷气叶栅能量损失系数随着冷气与主流温比增大而增大。     

燃气透平第一级冷却空气系统流体的动力特性

将燃气透平冷却空气系统模化为由大量不同通流单元以串连或并联方式组成的复杂网络系统,采用有向图的关联矩阵描述了该复杂网络的结构特征;选用适当的试验关联式计算空气流经各通流单元的压力损失与换热量,并建立了冷却空气流动与换热特性的流量、压力和温度方程组;采用逐步简化冷却空气网络系统的方式,求解冷却空气系统内流量的分配;采用以改进并修正的高斯消去法为基础的一种稳定的大型稀疏矩阵线性方程组来求解冷却空气系统内空气的压力与温度分布;在此基础上,编制出冷却空气系统流动特性的通用计算程序,并对某燃气透平第一级冷却空气系统特性进行了计算与分析,结果表明:第一级静叶与动叶的冷却空气消耗量分别占空气流量的3.97%和2.88%,与文献报道的同类型机组(西门子V94.3)的数值接近.     

透平冷却空气量计算方法综述

燃气轮机效率提高的主要途径是提高透平进口温度。随着透平进口温度的不断提高,对冷却空气量的需求也逐渐增多,为保证透平安全可靠运行,透平冷却空气量的计算就显得尤为重要。本文对比了国内几篇文献中针对V94.3燃气轮机透平冷却空气量的估算方法,同时介绍了国内外其他研究人员利用流体网络法的研究成果。通过对比分析可知,采用叶片冷却模型以及从燃气轮机功率角度估测冷却空气量的方法适用于工程应用。流体网络法有严谨的理论支持,可针对空气系统具体部件进行计算分析。     

燃气轮机入口空气冷却系统的技术经济性能

符号说明P—发电出力Q—燃料输入热量T—大气环境温度W—燃气轮机年净增发电量price—能源价格TR—冷吨Cost—运行能耗成本下标amb—大气环境peak—峰电期间aver—平电期间fuel—燃料saving—年所节省的1前言燃气轮机作为一种启动迅速、易于实现能源梯级利用及污染排放相对较少     

燃气透平冷却空气量及变工况估值计算的研究

根据大型发电燃气轮机的结构和性能资料,对西门子V94.3燃气轮机冷却空气量的计算方法进行了研究。从燃气透平叶片冷却方式和机理入手,得到燃机冷却空气量的计算模型。该方法简单易于理解,计算精度满足实际工程分析需要。     

冷却空气对燃气轮机性能影响的计算分析

冷却空气量是影响燃气轮机性能的关键因素,透平冷却技术研究的重点方向是以最少的冷却空气量来达到最好的冷却效果,才能使燃气轮机性能达到先进水平.对市场上具有代表性的某些型号的燃气轮机冷却空气量进行了推算,并对300 MW等级燃气轮机在不同透平初温、不同冷却空气量下的性能进行了计算,对透平初温、冷却空气量对机组循环性能的影响进行了定性分析.     

燃气轮机空气冷却系统建模及计算分析

本文以某型燃气轮机透平叶片的空气冷却系统为研究对象。在分析叶片的内部冷却方式、结构及冷却空气流路构成的基础上,将空气冷却系统模化为由大量不同的通流单元以串连或分支方式组成的复杂网络系统。选用适当的经验关系式或试验关联式计算空气流经各通流单元的压力损失与换热量,建立了描述冷却空气流动与换热特性的流量方程组、压力方程组和温度方程组。采用逐步简化空气冷却系统的方式,求解空气冷却系统内流量的分配。采用以改进并修正的高斯消去法为基础的一种稳定的大型稀疏矩阵线性方程组解法来求解空气冷却系统内空气的压力与温度分布。可以计算得到各流路的压力、温度和流量的分布等参数。     

应用溴化锂吸收式制冷技术提高燃气轮机电站发电效率的研究

对燃气轮机进口的空气进行预冷,能够提高发电机组的输出功率。与蓄冷方法相比,使用燃气轮机－蒸汽联合循环电站余热锅炉低压蒸发器的一部分蒸汽为热源,利用溴化锂吸收式制冷机制取冷源,冷却燃气轮机进口处的空气,以提高发电机组的输出功率,该方法技术可行,经济效益显著。     

PG6551(B)燃气轮机进气冷却系统的研制

开发了一种可全年利用烟气余热的联合循环双工况燃气轮机进气冷却系统。在气温高、进气冷却系统投用的情况下，能有效增加燃气轮机出力；在气温低、低压加热器投用的情况下，通过回收烟气余热，增加余热锅炉出力，提高蒸汽轮机负荷。介绍了进气冷却系统的工作原理，分析了进气冷却运行方式的初步运行结果。     

耦合喷射制冷的微燃机CCHP系统设计及性能分析

考虑到微燃机在夏季高温环境下性能下降导致CCHP(冷热电三联产系统)运行偏离设计工况,本文提出了利用CCHP系统烟气余热进行喷射制冷,并利用该冷量对微燃机进气进行冷却的研究思路。理论计算发现:以青岛为例,在夏季工况下,对微燃机进气进行冷却可以提高出力16.4%,提高发电效率7.5%左右;对比微燃机进气冷却前后,CCHP系统一次能源效率可提高25%左右,而系统一次能源节约率可提高3%~10%;同时系统单位发电量的CO_2排放量可降低约37%。因此,在夏季高温季节对微燃机进行进气冷却可以改善微燃机和CCHP系统运行性能。