透平叶栅二次流瞬态特性试验及动力学分析

基于作者提出的片光跟随主流偏移的新测试方法,成功对后加载环形叶栅的二次流瞬态流场进行了试验研究,通过实测瞬态矢量场定量展示了二次涡的强烈非定常性.试验结果表明,随着气流速度的增大,通道涡更靠近吸力面和端壁,而其流线结构也更加不稳定,在同一区域常常存在分叉与不分叉、多次分叉与一次分叉交互出现的非定常现象.基于对通道涡流线结构的涡动力学及其物理本质的分析,认为其流线结构取决于局部压力梯度和正、负耗散区的竞争,在各种抑制二次流措施的基础上,若能一直保持通道涡为不稳定焦点结构,将可以进一步减少二次流损失.     

毫米级微型透平的气动优化设计研究

对叶轮直径为10 mm的微型透平进行了3种叶轮型线设计,并应用数值模拟进行了分析比较.主要考察3种方案气动性能的优劣,以此研究毫米级微型透平设计时适用的基本型线.在此基础上对设计方案3进行了气动优化设计,研究了提高毫米级微型透平总--静效率的可行方法.结果表明:在3种设计方案中,叶轮叶片中弧线向反旋转方向弯曲的方案3更适于高速运行,具有较高的效率与功率,是最优的设计方案;随着膨胀比增大,毫米级微型透平的余速损失增加,如追求高的总--静效率,需要选取较低的膨胀比;毫米级微型透平的尾管进出口面积比对透平总体性能有较大的影响,在热力设计时不应忽略,尾管进出口面积比在1左右时,透平总--静效率最高.     

超临界二氧化碳向心透平设计与热流固耦合研究

为了适应兆瓦级超临界二氧化碳(SCO₂)布雷顿循环系统的需求,本文在1 MW功率等级SCO₂向心透平设计基础上,通过雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)的方法开展了透平流道内流动的三维数值模拟,分析了透平的变工况性能,研究了叶顶间隙的大小对流动效率的影响规律。基于热流固耦合方法,根据数值模拟结果与透平叶轮的实际运行条件,施加相应热载荷与气动载荷,并考虑到轮背泄漏流引起的轴向推力,开展了透平动叶轮的运行安全性分析。结果表明：设计工况下透平的等熵效率达到83.53%,输出功率达到1 188.57 kW,所设计的透平具有良好的变工况性能;采用TC4钛合金制造的透平叶轮的最大总形变为0.570 mm,其中最大轴向形变为0.303 mm,叶轮结构的内部应力远小于材料的屈服强度。本文的工作可为未来兆瓦级SCO₂布雷顿循环系统的透平研制提供基础数据与理论支撑。     

自动主汽门操纵座的缺陷及处理

Ｃ６－３．４３／０．４９型汽轮机主汽门从活塞泄油孔原来为轴向设计，无覆盖度，仅靠罩盖与活塞的一圈很窄的密封面封油。这种结构经不起油压的波动和油内有一点杂质的存在并且开启时间长。本文针对这种情况提出了改进措施。     

低温透平膨胀机内非平衡自发凝结两相流动的数值研究

针对低温透平膨胀机内复杂自发凝结三元两相流动问题,基于非等温修正成核模型及Gyarmathy液滴生长模型,采用非平衡凝结数学模型,准确预测了气体快速膨胀中凝结成核和液滴生长的过程,基于数值模拟结果,研究了进口过热度和旋转作用对工作轮流道内自发凝结过程的影响,并分析了流道内液滴数目密度、液滴直径及带液量的分布规律。模拟结果表明:当进口过热度不够低时,快速成核发生在工作轮内导流段并发展缓慢,致使气体始终保持在较高的过冷度状态且成核区域较大;非平衡自发凝结与二次涡流的相互作用产生的逆温梯度会带来附加热力学损失,同时增大的逆压梯度会造成更强的边界层分离,从而引起附加流动损失;对于径-轴式工作轮,在二次涡流区域、吸力面壁面附近及尾迹涡流区域内容易发生液滴的聚集,这很容易引起二次成核并形成大尺寸二次液滴,进而带来附加机械损失。     

向心透平二维设计通用程序的分析方法及结构

本文发展了一种适用于向心透平设计分析的通用计算机程序。该程序利用合理的几何模型和损失模型,使设计更准确、合理;在叶轮出口处,较好地考虑了参数的径向变化;此外,该程序还具有多种分析求解的功能,对不同设计要求具有较好的适应性。经与设计实例比较,该程序计算结果与实例吻合较好,具有实用价值。     

小功率向心透平叶轮内部流动及其分离特性的研究

本文通过准三元流动分析和进一步发展的分离流动计算方法,对在变工况下工作的涡轮增压器造平φ75mm叶轮的内部流场进行了数值计算和分析,深入地揭示了小功率向心透平叶轮内部的流动规律及分离特性,提出了抑制分离、改善流动的叶轮改型的关键措施及进一步研究的方向。对增压器一类的小功率向心造平叶轮的设计和改进研究具有实用意义。     

秦皇岛32-6油田天然气综合利用项目规划建设

秦皇岛32-6油田天然气综合利用项目作为中海石油(中国)有限公司秦皇岛32-6作业公司在2009—2010年内实施的一项技术革新及节能减排大型改扩建项目,一方面将能源利用率大幅提高的同时降低了碳当量的排放,另一方面通过该项目秦皇岛32-6作业公司规模与效益得到了增长,切实履行了一个大型能源企业所应承担的节能减排责任。     

M701F型燃机避免透平入口处空气泄漏的意义及措施

引言 随着"西气东送"工程的启动和液化天然气(LNG)引进合同的签订以及电力工业对天然气的使用比例上的增加,效率高、单位造价低的燃气轮机联合循环装置在国内有了更大的发展空间.     

结构参数对平行转子-轴承系统稳定性的影响

通过数值计算，研究了结构参数对系统稳定性的影响，研究结果表明，调整齿轮及中质量相对于轴承的位置，改变齿轮的几何参数及采用不同的支承轴承，可使系统稳定性的薄弱环节从一个子系统转移到另一个子系统，从而提出了系统的失稳转速。