过渡段部分对某高压压气机性能影响研究

以某型高压九级轴流压气机为研究对象,通过NUMECA软件进行模拟计算,研究了前过渡段、过渡段支板和出口过渡段的气体流动损失对压气机性能的影响,并采用DFFD参数化方法和多岛遗传算法对过渡段部分进行了结构改型与气动优化设计。结果表明:相比不带过渡段的压气机模型,原型过渡段使等熵效率降低1.57%,经过对过渡段型线改进以及对过渡段支板的优化设计,优化后过渡段使等熵效率仅降低0.63%;优化后的过渡段部分气流阻塞减少、损失减小,使得高压压气机整体效率较优化前提高0.94%;经流场损失分析发现,支板段和出口扩压延长段是造成堵塞和效率降低的主要原因。     

变进口参数压气机运行的防喘振保护措施

为变进口参数压气机运行提供准确的喘振保护措施是压气机调节的难点之一.尽管许多压气机运行变量的变化相当容易测量,但是,测量分子量、比热和压缩性的变化却不那么容易.然而,即使这些变量难以测量,它们对压气机的运行确有影响.此外,由于相互关系复杂,一个进口参数的变化可引起其它参数变化,以致很难找出造成这些影响的直接原因.为了能够向进口参数变化的压气机提供喘振保护措施,必须研究出一种既对这些参数变化敏感,同时又能预报进口参数变化怎样影响压气机运行的方法.     

几何参数变化对离心压气机性能影响的仿真研究

采用离心压气机性能仿真数学模型研究某些几何参数，如叶片顶部间隙，叶轮叶片出口角变化对压气机性能产生的影响，是当今设计高压比、宽工作范围、高效离心压气机的关键步骤。为此，首先建立了离心压气机性能仿真数学模型。为了验证数学模型的有效性，对Krain叶轮性能进行了计算。随后，对不同叶片顶部间隙，不同出口叶片角的压气机性能进行仿真研究。研究结果表明，随顶部间隙的增大，压气机效率及压比下降；后弯叶轮性能优于径向叶轮。     

某型高压压气机的雷诺数修正方法优化

以某型高压九级轴流压气机为研究对象,以设计条件下的性能参数作为参考,对试验条件下的计算数据进行了雷诺数修正,并提出了修正方法优化方案。首先,基于Wassell修正方法对1.0额定转速的设计压比下的转速点进行修正,评估了该方法对样机的有效性;然后,对试验进口条件整条流量—压比、流量—效率特性线进行修正,对比修正结果与参考结果后,重新拟合特性线,旨在找出适合该样机的Wassell修正系数;在重新调整了修正系数后,对1.0额定转速转速特性线进行了二次修正,并以二次修正方法为准则对该样机的0.9额定转速和0.8额定转速进行修正,以校核该方法对这两个转速的通用性;最后,应用二次修正公式得到数据与样机实测数据点数值进行对比。效率修正的相对误差仅为0.024%,说明二次修正方法得到数值吻合度更好、预估准确性较好,方法合理有效。     

压气机静叶可调对燃气轮机和联合循环变工况性能的影响

本文叙述了压气机采用可调静叶对单轴恒速燃气轮机变工况性能的影响。通过计算得到了燃气轮机变工况性能曲线,分析了不同的最大排气温度对静叶调节区的影响,以及在部分负荷下机组效率变化的影响。叙述了压气机静叶调节时对由单轴恒速燃气轮机组成的联合循环的影响,指出这时能改善部分负荷下的效率,因而得到了实际应用。     

结构参数对全玻璃真空管太阳热水器夜间热损失的影响研究

文章建立了三维非稳态的全玻璃真空管太阳热水器的数值模型,分析了夜间散热时,该热水器内的流动和传热特征,并且在夜间同一工况下,模拟研究了贮热水箱保温材料的导热系数、保温厚度,以及真空管涂层的发射率对贮热水箱温度、真空管温度和该热水器夜间热损失的影响。分析结果表明:随着散热过程的持续进行,全玻璃真空管太阳热水器内温度分层情况越来越明显,内部流体的流速越来越小,真空管内静滞区域自下往上逐渐扩大;当贮热水箱保温材料的导热系数由0.035 W/(m·℃)减小至0.020 W/(m·℃)时,该热水器的夜间热损失减少了8.5%;当贮热水箱保温厚度由50 mm增加至60 mm时,该热水器的夜间热损失减少了5.0%;当真空管涂层的发射率由0.06减小至0.05时,该热水器的夜间热损失减少了4.0%。     

主蒸汽参数变化对机组功率影响的定量研究

针对电厂汽轮机运行过程中主蒸汽参数不可避免地会偏离设计值而引起机组功率和各项经济指标变化这一现象,以汽轮机功率方程为基础,根据汽轮机变工况工作的基本原理以及各参数之间的变化关系,推导出主蒸汽参数变化的功率增量方程。通过对具体机组的计算并将所得曲线与厂家提供的曲线相比较,结果表明该方程具有一定的计算精度,简单适用,能够满足工程的实际需要。     

进口端壁导叶对离心压气机特性影响研究

针对进口端壁导叶对离心压气机特性影响进行了研究,通过在试验标定仿真模型的基础上对压气机内部的流动特性进行了详细的分析,结果表明:正预旋导叶使压气机的阻塞流量和喘振流量向小流量方向偏移,有效提升离心压气机的稳定性。而负预旋导叶在流量特性上与正预旋刚好相反,使压气机特性向大流量工况偏移。进口预旋导叶的存在明显改变了叶轮进口的相对气流角,正预旋能够使得入流气流冲角变小,从而带来效率的提升。负预旋会使压气机效率特性变差。虽然端壁正预旋导叶使离心压气机堵塞流量略有降低,但是效率和稳定明显提升,并进行了实验的验证。     

雷诺数对压气机性能影响的数值模拟

采用加入AGS转捩模型的Spalart—Allmaras湍流模型对低雷诺数条件下NASA37跨音速压气机转子内部流场进行数值模拟。分析了雷诺数对NASA37压气机转子内部流场特性和性能的影响,探讨了雷诺数对压气机气动性能的影响机理和影响规律。结果表明,随着雷诺数的降低,叶片表面吸力面附面层分离增大,压气机的效率和增压比都逐渐下降,稳定工作范围减小,特别是当雷诺数低于临界雷诺数时,压气机的工作性能和稳定性都发生明显下降。     

工况参数对X型桁架阵列通道流动与 传热性能影响的数值研究

针对不同工况参数下桁架阵列通道冷却性能优劣的问题,采用数值方法模拟了 X型桁架阵列通道内 的流动与传热特性,分析了不同？诺数下人口湍流度和壁面热流密度对D型桁架阵列通道流动与传热性能 的影响规律。结果表明:人口湍流度从5%增大到15%时,通道摩擦系数增大了 1.69% ~3.23%,通道平均努 塞尔数提高了 2.47% ~2.57% ;壁面热流密度从3 000 W ? m-2增大到10 000 W ?m-2 时,通道摩擦系数增大 了 3.39% ~6.45%,通道平均努塞尔数降低了 11.14% ~17.44%。随着？诺数的增大,人口湍流度和壁面热 流密度对通道流动与传热性能的影响程度都有所减弱。增大人口湍流度可以较小幅度地提升通道的综合热 力性能,增大壁面热流密度则会降低通道的综合热力性能。     

多个参数变化对真空严密性综合影响的计算

分析了多个参数同时变化对真空严密性的综合影响,建立了多个参数同时变化对真空严密性综合影响的解析算法以及相应的综合修正方法。应用该解析算法以及综合修正方法,可以对多个参数同时偏离规定值对真空严密性影响的程度进行具体计算,并把真空严密性修正到设计参数状态。研究成果对于避免对真空严密性试验值的误判断具有实际意义。     

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。     

大型汽轮机变工况热力参数的3种计算方法及其比较

通过分析汽轮机变工况热力计算所必需的基础数据,在传统汽轮机变工况计算原理的基础上,拟定了3种相应的计算方案,并针对某300MW汽轮机进行了计算方案的编程实施,完成了多个变工况下汽轮机的热力计算,计算结果与已知该汽机变工况下蒸汽参数设计值的对比表明:3种方案切实可行,计算精度能很好地满足工程应用要求。     

基于基元叶栅法的轴流式压气机变工况性能计算模型

基于基元叶栅法,建立了轴流式压气机的变工况计算模型,并采用变比热公式计算空气的热力参数;绘制了压比、等熵效率、折合耗功率和折合出口总温的通用特性曲线;计算了压气机的运行工况线。在此基础上,确定了压气机的喘振边界线。定量计算了IGV对压气机通用特性曲线的影响。建模过程中,考虑了空气相对湿度对压气机通用特性曲线的影响。算例表明,该模型精度较高,能够对具有IGV的压气机进行变工况计算。本文所做工作为进一步研究压气机的变工况性能奠定了基础。     

陶瓷过滤元件流动参数与结构参数对过滤特性的影响

计算和分析了渗流流速以及陶瓷颗粒直径、孔隙率、陶瓷过滤元件截面形状等主要流动参数与结构参数对于刚性烛状陶瓷过滤器过滤效率和过滤流动的压力降等特性的影响。结果表明：锥状截面陶瓷过滤元件从过滤特性上讲更优越；对整体煤气化联合循环（IGCC）陶瓷过滤元件的过滤介质来说，陶瓷颗粒直径为20μm左右时是适合的。     

高压共轨喷油器结构参数对喷油量特性影响的研究

通过对高压共轨喷油器的建模、计算和试验，研究了进、出油节流孔孔径、孔径比，控制活塞直径，针阀密封座面直径，调压弹簧预紧力和油嘴喷孔直径等参数对喷油量特性的影响，并分析了产生影响的原因。     

燃机压气机启动工况影响因素数值模拟研究

针对燃气轮机启动阶段压气机旋转失速及喘振问题突出的现象,对某燃气轮机压气机部件的启动过程进行了数值模拟,并比较了不同升转速率及进口可调导叶角度的升转过程中,速度云图、沿叶高总压分布等相关参数。模拟结果显示：不同的升转速率对于叶高较低位置流场的影响不大,但是在0.9叶高处会存在明显差异,2 r/s²升转速率下,动叶尾缘流动分离较弱,4 r/s²升转速率下,低速区基本占据流道空间;动叶叶片尖端的流动分离现象在进口可调导叶逆时针旋转5°时,较其他工况得到明显抑制;进口可调导叶角度的变化带来流场改变的同时,在叶顶间隙会出现一个沿着压力侧的高速区。     

叶片进口边单侧位置变化对深井泵性能的影响

为研究叶片进口边单侧位置变化对深井泵性能的影响,以一台转速为6 000r/min的高速深井泵为例,设计五种方案,通过数值计算得到了不同叶片进口边位置时深井泵的性能曲线和内部流动特性,并通过样机试验进行了结果验证。结果表明,叶片进口边在前盖板侧的前移,对深井泵水力性能无显著改变;叶片进口边在后盖板侧的前移,能明显改善叶轮内部的流场,在全流量工况范围内对深井泵水力性能均有显著提升,在设计过程中,应考虑叶片进口边在后盖板侧的位置影响。     

惯性储能环节对汽轮机实时经济性计算的影响研究

电厂的汽轮机组在运行过程中并非保持稳定的工况,而是随着实际要求实时改变工况,即处于变工况的情况。由于机组内存在很大的蒸汽容积,在蒸汽容积对机组的影响下,机组内蒸汽参数的变化总是要比控制指令延迟一段时间,我们称此过程为惯性储能环节。通过Matlab工具,对惯性储能环节进行了建模仿真,分析了惯性储能环节对机组蒸汽参数的影响,提出了考虑惯性储能环节的汽轮机实时经济性计算方法,最后基于提出方法评价了惯性储能环节对汽轮机实时经济性的影响。     

某型轴流压气机高压第16级叶型气动特性的试验研究

采用环形亚声速风洞气动参数测量试验方法,研究了某型轴流压气机高压第16级动、静叶型的变攻角特性。试验结果表明,对于扩压叶型,沿压力边和吸力边的流动都是先快速膨胀后扩压,扩压占流程的绝大部分,相对压力边,吸力边扩压流程长,梯度大,吸力边是叶型损失源;在相同攻角下,叶型损失正比于叶型的几何折转角,因为在试验攻角变化范围内,叶型的落后角可忽略不计。