有机朗肯循环向心透平气流激振及动应力分析

针对350 kW有机朗肯循环机组在满负载试验下发生叶片断裂故障的现象,在不改变蜗壳的前提下,对该向心透平的喷嘴和叶轮进行优化,包括优化喷嘴叶片的数量、型线和优化叶轮流道等。针对优化前后的向心透平进行非定常流场计算,并在额定工况下对新叶轮进行瞬态动力学分析。结果表明:新叶轮受到的气流激振力急剧降低;新叶轮平均应力很小,动应力非常小;新叶轮具有足够的静态和动态安全性。     

船舶柴油机余热回收联合机组开发与试验研究

船舶柴油机余热回收是现代高效节能船舶发展的趋势。本文回顾了国内外船舶柴油机余热利用的研究现状。针对国内某型号船舶柴油机设计一套余热回收的联合发电机组样机,包括汽轮机和动力涡轮以及双轴伸发电机,整体布置在一个撬装式机架上。针对该试验样机搭建整个试验系统,包括热源、冷源、电气、负载以及其他辅助系统等。对联合机组进行多种工况试验研究。大负载试验中先后实现了汽轮机的加载、动力涡轮的啮合、载荷分配、联合加载、联合减载、动力涡轮退出停机、汽轮机减载、汽轮机停机等全部运行过程。试验充分模拟了余热回收系统配合船舶柴油机运行时的各种可能的工况。试验表明所设计的联合机组运行正常,各种控制策略和操作规程适当,控制系统完全满足预设的各种工况条件,可以为后续工程样机优化提供借鉴。     

结构参数对轮缘密封封严特性影响的数值研究

采用Ansys-CFX软件数值求解三维RANS方程和SST湍流模型,研究了涡轮轴向轮缘密封几何结构参数对其封严特性的影响,并对数值计算得到的轴向轮缘密封的封严效率与试验数据进行了对比,分析了动静间距和密封间隙尺寸对轮缘密封燃气入侵和封严效率的影响.结果表明:数值计算得到的封严效率与实验值吻合良好,验证了所用数值方法的可靠性;主流周向压力不对称分布会导致周向不同位置分别呈现出流和入侵;对于轴向轮缘密封,当动叶远离盘腔时,主流周向压差减小,主流入侵减少,封严效率升高,当密封间隙增大时,主流入侵增加,封严效率降低.