弯管进气对离心压气机效率的影响

对弯管进气的离心压气机进行数值模拟计算,通过与直管进气试验和数值模拟结果的分析对比,研究弯管对离心压气机效率的影响,分析在3种不同形式的弯管进气条件下压气机效率的变化。研究结果表明:弯管进气时压气机效率有所降低,不同形式的弯管进气对压气机效率的影响不同。在恒定转速小流量工况下,弯管与直管进气压气机效率相差较小,随着流量的增加,弯管进气与直管进气压气机效率差值逐渐增大;当转速不同时,弯管进气造成叶轮进口严重的气流不均匀流动,使效率下降,高速大流量工况效率下降最为明显,其中普通90°弯管进气效率最大降幅为7%。     

利用气动发动机排气辅助内燃机增压的混合动力系统仿真研究

为了提升气动-内燃混合动力系统的动力、经济和排放性能,充分利用气动发动机排气能量,提出了一种利用气动发动机排气辅助实现内燃机进气增压的方法。基于热力学理论建立了气动-内燃混合动力系统数学模型,并对模型进行了试验验证。利用建立的模型分析了气动发动机排气压力和流量变化规律,分别计算了混合动力系统在定转速和定进气压力工况下的性能。计算结果表明:在定转速工况下,随着气动发动机进气压力升高,内燃机平均指示压力升高,混合动力系统输出功率增加,总能效率比同条件的非增压系统最大提高了11%;在定进气压力工况下,随着混合动力系统转速升高,受循环进气量的影响,混合动力系统功率呈先增加后减小的趋势,总能效率则不断降低,但相比同条件下非增压系统提高了5%~15%;气动-内燃混合动力系统在中、低速时,采用辅助增压效果较好,可提升系统的动力性及经济性。     

弯管分离器的数值模拟与设计优化

为了优化设计转炉烟道中弯管分离器结构,利用计算流体力学软件Fluent,对弯管分离器中的气一固两相流进行了数值模拟。采用正交实验工况设计方法、级差分析法和方差分析法,研究了弯管转折角、分离器进出口当量直径比、斯托克斯数等5个因素对于分离效率和压力损失系数的影响。研究表明：5个因素中,斯托克斯数对分离效率有特别显著影响,斯托克斯数越大,分离效率越高。进出口当量直径比对压力损失系数有显著影响,弯管转折角对压力损失系数有一定影响。进出口当量直径比越小,弯管转折角越小,压力损失系数就越小。在模拟结果的基础上,得到了关于分离效率和压力损失系数计算公式。     

自动线塔式弯管模不同弯曲半径弯曲质量改进

本文针对蛇形管生产自动线上塔式弯管模的两种弯管半径使用同一反变形压紧轮,弯制出的产品弯头成型不理想的情况进行了分析论证和理论计算及验证工作.总结出用变换压紧轮夹紧压力来改善两种不同弯曲半径弯管的工艺方法.     

考虑管路特性的气动系统的流场计算

结合气动系统运动的实际情况,提出了一种考虑管路特性及摩擦和传热的气动系统一维非定常可压缩流场计算方法,并在气动系统的流场计算中引入等压模型和压力回复模型来处理边界条件,通过计算结果和实验结果的对,验证了该方法的准确性。     

某型汽轮机速度级流场气动性能的数值研究

对采用半寇蒂斯级设计思想、具有局部进气的汽轮机复速级,进行了三维整周数值模拟,分析了设计工况下该复速级第一级叶片的气动性能。计算结果表明,半寇蒂斯级非喷嘴区域内的压力远低于喷嘴区域的压力和平均压力,在喷嘴区域的边界部位出现由较高压力向较低压力的急剧变化。非进气弧段与进气弧段之间的压力差值相对较大。在非进气弧段的两端,动叶将承受方向相反的由于高压区向低压区气体流动形成的气动力矩的作用,这会导致下游叶片的压力分布发生明显变化。     

大涡模拟在船用燃气轮机进气流场中的应用

燃气轮机进气系统的结构和气动性能是燃气轮机装舰技术研究的一个重要组成部分。针对这方面的要求,进行燃气轮机进气系统的设计及数值模拟计算,为设计制造高性能的船用燃气轮机进气系统提供可靠的依据。对两种方案的进气系统作了数值计算和实验研究,其结果是相当令人满意的,对进气系统的实际使用具有非常重要的意义。     

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。     

发动机环形冷却风扇结构与参数对气动性能影响的研究

基于试验测试与计算流体动力学(CFD)分析的方法,研究发动机环形冷却风扇的结构与参数对其气动性能的影响。首先对一款环形风扇和一款开口风扇进行了气动性能试验,对比分析了两者气动性能的差异。然后建立了与试验情况一致的环形风扇气动性能的计算模型,计算分析了试验的环形风扇的气动性能,并与试验结果进行了对比分析,对比结果验证了模型的正确性。使用建立的模型,分析了环形风扇的圆环结构及尺寸参数对其气动性能的变化规律的影响。分析结果表明:环形风扇的圆环采用圆角结构可提高风扇的静压效率;圆环的相对轴向尺寸参数对环形风扇的气动性能有较大的影响,每款环形风扇都有一个叶片开口率使风扇的静压效率达到最佳;而圆环的相对径向尺寸参数对环形风扇的静压效率影响较小。     

涡轮叶片三维气动分析方法研究

精确的涡轮叶片气动性能计算是对其进行设计优化的重要基础。基于PRO/E软件建立了某涡轮流场叶片三维参数化实体模型,采用SST(shear stress transport)湍流模型对建立的涡轮流场叶片进行了三维气动分析,得到了流场及叶片表面的温度、压力、流速以及能量损失等气动参数分布,并对它们的变化规律进行了分析;基于叶片气动效率计算公式,给出了叶片平均气动效率的计算方法并分析了叶片气动效率沿叶高的变化规律,为涡轮叶片的气动设计优化奠定了较好的基础。     

机车牵引电机冷却风道空气流场的分析

利用ANSYS FLOTRAN对机车牵引电机冷却风道内流场进行三维计算分析,获得了管道进出口压差和流量,为新型机车冷却管道的设计提供了可靠的依据。建议改进风道进出口形状,避免或减少流动分离,提高设备冷效率。     

电控高压油泵供油效率仿真计算与分析

基于AMESim建立高压油泵的仿真模型,包括低压油路、燃油比例控制阀、凸轮、柱塞偶件、出油阀、进油阀等,利用仿真模型分析低压油路参数、柱塞顶隙容积对油泵供油效率的影响,通过高压油泵试验台试验对比验证仿真模型的准确性。结果表明:低压油路的控制压力较小时,油泵供油效率随着泄压阀控制压力的增大明显增加;当压力达到一定值之后,供油效率缓慢增加;在相同条件下,转速越高油泵供油效率越高;油泵供油效率随进出油阀余隙容积增加而逐渐降低。     

中温地热能驱动的跨临界有机朗肯-蒸气压缩制冷系统的火用分析

建立中温地热能驱动跨临界有机朗肯−蒸气压缩制冷系统的火用分析热力学模型,采用R143a作为系统循环工质,探讨膨胀机入口压力、地热流体进口温度、冷凝温度、蒸发温度对火用效率的影响规律,分析系统各个部件的火用损失。计算结果表明：合理的膨胀机入口压力应该小于1.8倍临界压力;存在最佳的地热流体进口温度使得系统的火用效率最大;降低冷凝温度和提高蒸发温度都可以提高?效率,但需要增加换热器等效换热面积作为代价;冷凝器、发生器、膨胀机、节流阀、压缩机、蒸发器、工质泵的火用损失依次降低;随着地热流体进口温度升高,冷凝器及发生器的火用损失所占的比例增大,其它部件的火用损失对应的比例则降低。本文可以为跨临界有机朗肯−蒸气压缩制冷系统的设计提供依据。     

空间核能布雷顿循环系统热力学参数分析及优化*

在深空探索快速发展的背景下,空间核能布雷顿循环系统因其能量密度高、环境适应性强、效率高等优势成为深空探测的理想方案之一。与地面发电站不同的是,空间能量转换系统要兼顾系统效率和轻量化的要求,而系统关键参数对系统的效率和质量等性能有着重要的影响。因此,开展热力学参数分析和优化对空间核能布雷顿循环系统的设计具有重要意义。通过建立空间核能布雷顿循环的数学模型和系统部件的质量计算模型,以“质量比功率”为性能优化目标,研究压气机进口温度、压气机压比和涡轮进口温度等参数对系统性能的影响,并采用正交实验法进行优化分析。结果表明,压气机进口温度和压气机压比存在最优值使质量比功率取得最小值,涡轮进口温度升高有利于提高系统的发电效率和降低系统质量。涡轮进口温度的最优值为1 500 K,压气机进口温度的最优值范围为416 ~ 508 K,压气机压比的最优值范围为2.4 ~ 3.1。     

Methodology to determine the appropriate amount of excess air for the operation of a gas turbine in a wet environment

This paper addresses the impact of excess air on turbine inlet temperature, power, and thermal efficiency at different pressure ratios. An explicit relationship is developed to determine the turbine inlet temperature as a function of excess air, pressure ratio and relative humidity. The effect of humidity on the calculation of excess air to achieve a pre-established power output is analyzed and presented. Likewise it is demonstrated that dry air calculations provide a valid upper bound for the performance of a gas turbine under a wet environment.     

高压蓄压泵泵油系供油过程的仿真研究

针对大功率柴油机共轨系统高压蓄压泵的供油过程,利用AWS HYDSIM软件建立仿真模型,分析出油阀、进油阀的运动过程和凸轮型线布置对供油性能的影响,为进一步提升高压蓄压泵的供油效率提供了理论依据。     

Energy and exergy analyses of a CFB‐based indirectly fired combined cycle power generation system

Combined cycle configuration has the ability to use the waste heat from the gas turbine exhaust gas using the heat recovery steam generator for the bottoming steam cycle. In the current study, a natural gas‐fired combined cycle with indirectly fired heating for additional work output is investigated for configurations with and without reheat combustor (RHC) in the gas turbine. The mass flow rate of coal for the indirect‐firing mode in circulating fluidized bed (CFB) combustor is estimated based on fixed natural gas input for the gas turbine combustion chamber (GTCC). The effects of pressure ratio, gas turbine inlet temperature, inlet temperatures to the air compressor and to the GTCC on the overall cycle performance of the combined cycle configuration are analysed. The combined cycle efficiency increases with pressure ratio up to the optimum value. Both efficiency and net work output for the combined cycle increase with gas turbine inlet temperature. The efficiency decreases with increase in the air compressor inlet temperature. The indirect firing of coal shows reduced use with increase in the turbine inlet temperature due to increase in the use of natural gas. There is little variation in the efficiency with increase in GTCC inlet temperature resulting in increased use of coal. The combined cycle having the two‐stage gas turbine with RHC has significantly higher efficiency and net work output compared with the cycle without RHC. The exergetic efficiency also increases with increase in the gas turbine inlet temperature. The exergy destruction is highest for the CFB combustor followed by the GTCC. The analyses show that the indirectly fired mode of the combined cycle offers better performance and opportunities for additional net work output by using solid fuels (coal in this case). Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

进口畸变下涡流发生器对压气机流场的影响

为研究进口总压畸变条件下涡流发生器对压气机流场的影响,建立单级轴流压气机模型,计算和分析了不同工况下的压气机内部流场.计算结果显示:在进口畸变条件下,压气机流场恶化,性能降低;使用涡流发生器后,可以有效改善静叶叶根附近的流场,控制叶片尾缘分离,降低沿叶高方向的压力波动,从而削弱进口畸变对效率的负面影响,改善出口压力场,...     

进口压力对涡流管冷却特性影响的实验研究

为了解决燃气轮机高温部件热防护问题,采用实验研究涡流管在不同进口压力（0.20~0.65 MPa）和冷气流率（0.17~0.89）下的冷却特性。实验结果表明：实际温降,在不同进口压力下随着冷气流率的增加先增大后减小,在相同冷气流率下随着进口压力的增大而增大;温度〖JP2〗效率,在不同进口压力下随着冷气流率的增大先增大后减小,在冷气流率等于0.5时达到最大值;绝热效率,在进口压力等于0.20 MPa时最小,在大于0.30 MPa时随着进口压力的增加变化不大;制冷效率,随冷气流率的增加会先增加后减小,进口压力等于0.30和0.40 MPa时制冷效率最高。     

新型燃气轮机与流化床锅炉耦合系统的性能分析

为了提高火电机组的热效率,建立了采用多级压缩、中间冷却以及多级膨胀、中间再热的燃气轮机与循环流化床（CFB）锅炉耦合系统性能的计算模型并进行了计算.结果表明：随着涡轮进口压力的升高和压气机级数的增加,耦合系统的热效率均有一个最大值;随着涡轮入口温度的升高和涡轮级数的增加,热效率可增加到约46%,因此,新系统具有高热效率、低厂用电率的优点;考虑到系统的结构复杂性以及综合经济性,压气机和涡轮均采用3级为宜.