检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2024年第6期45卷 1033-1040页

作者：赵龙辉徐宁汪作心陆华伟大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室—海洋工程燃气轮机实验室黑龙江哈尔滨150078

为了明确支板对中介机匣气动性能的影响,本文针对某一舰船燃气轮机压气机中介机匣的2种不同支板开展了对比试验研究。试验结果显示:在0.2、0.3和0.4Ma工况下,改型支板较原型支板中介机匣的出口总压损失系数分别降低37%、79%和77%,原型... 详细信息

为了明确支板对中介机匣气动性能的影响,本文针对某一舰船燃气轮机压气机中介机匣的2种不同支板开展了对比试验研究。试验结果显示:在0.2、0.3和0.4Ma工况下,改型支板较原型支板中介机匣的出口总压损失系数分别降低37%、79%和77%,原型支板尾迹损失远大于改型支板,但主流区域油流和气动测量结果相似。这说明主流区域轴向压力变化不受支板型线影响,但相较于原型支板,改型支板能够有效降低中介机匣的气动损失。

关键词：支板中介机匣角区分离气动性能总压损失压气机气动试验油流燃气轮机型线

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基于气动激励特征的压气机叶片高周疲劳分析

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哈尔滨工程大学学报 2023年第9期44卷 1579-1589页

作者：位景山郑群闫巍李赫飞王琦姜斌哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 中船重工集团公司第七〇三研究所船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室黑龙江哈尔滨150078

针对动静干涉条件下压气机叶片在离心载荷与气动载荷耦合作用下的疲劳强度问题,本文开展了最高效率和近失速工况下叶片表面非定常气动激励的时域和频域特征研究,提出了气动激励引发叶片耦合振动的疲劳寿命预测方法。结果表明:非定常气... 详细信息

针对动静干涉条件下压气机叶片在离心载荷与气动载荷耦合作用下的疲劳强度问题,本文开展了最高效率和近失速工况下叶片表面非定常气动激励的时域和频域特征研究,提出了气动激励引发叶片耦合振动的疲劳寿命预测方法。结果表明:非定常气动激励引起叶片一阶耦合振动和近失速时多阶高倍频诱导叶片在工作转速裕度内产生高阶谐振。近失速时比最高效率点应力增加2.3%,疲劳寿命降低11.1%,易造成叶片前缘叶根疲劳断裂。研究结果表明:工程设计应采用双向流固耦合方法进行叶片强度校核,以提高压气机的安全性和可靠性。

关键词：动静干涉流固耦合气动激励时频特征叶片振动高周疲劳

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燃气轮机双燃料燃烧室负荷特性试验研究

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推进技术 2022年第4期43卷 387-395页

作者：杨强冉军辉李名家林枫中国船舶集团公司第七〇三研究所船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室黑龙江哈尔滨 150078

为了对比双燃料燃气轮机燃烧室使用不同气液条件下的性能,在燃烧室试验台架上,采用连续气源和单火焰筒试验件,对该型双燃料燃烧室进行了天然气及轻柴油燃料条件下的燃烧效率特性、火焰筒壁面温度分布、出口温度分布、压力脉动及总压损... 详细信息

为了对比双燃料燃气轮机燃烧室使用不同气液条件下的性能,在燃烧室试验台架上,采用连续气源和单火焰筒试验件,对该型双燃料燃烧室进行了天然气及轻柴油燃料条件下的燃烧效率特性、火焰筒壁面温度分布、出口温度分布、压力脉动及总压损失特性对比试验.试验结果表明:对比柴油燃料,双燃料燃烧室在使用天然气燃料时,燃烧效率稍低,火焰筒壁温偏低且高温区后移,燃烧室动态压力与总压损失偏小,出口温度分布更为均匀.

关键词：燃气轮机燃烧室双燃料负荷性能试验研究

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船用多级轴流压气机低工况扩稳优化研究

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推进技术 2022年第1期43卷 375-383页

作者：徐宁李冬汪作心万新超中国船舶集团有限公司第七〇三研究所船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室黑龙江哈尔滨150078

以船用九级轴流压气机为研究背景,探讨减少可转导叶列数的可行性,并提升低工况喘振裕度,通过数值模拟方法研究通流布局优化对压气机低工况稳定性的影响。通过特性分析和详细流场分析表明:一维关键参数选取对最佳可转导叶控制策略影响较... 详细信息

以船用九级轴流压气机为研究背景,探讨减少可转导叶列数的可行性,并提升低工况喘振裕度,通过数值模拟方法研究通流布局优化对压气机低工况稳定性的影响。通过特性分析和详细流场分析表明:一维关键参数选取对最佳可转导叶控制策略影响较大。优化部分级关键参数,不仅减少了可转导叶列数,而且提升了低转速下的喘振裕度,在75%转速下喘振裕度提升了2.27%,在70%转速下喘振裕度提升了3.3%。

关键词：船用燃气轮机低压压气机气动设计方法低工况稳定性可转导叶

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船用燃气轮机动力涡轮气动设计及优化研究

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推进技术 2023年第2期44卷 136-144页

作者：李翔宇霍玉鑫徐海成刘宇李国强牛夕莹朱晓明李越中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室黑龙江哈尔滨150078 海军装备部装备项目管理中心北京100001

船用燃气轮机动力涡轮在大范围变工况下性能衰减严重,为满足动力涡轮宽工况气动设计的技术要求,本文基于某型船用燃气轮机热力循环参数,开展动力涡轮气动设计。通过正交实验法研究了涡轮效率对载荷系数等七个关键设计参数的敏感性;集成N... 详细信息

船用燃气轮机动力涡轮在大范围变工况下性能衰减严重,为满足动力涡轮宽工况气动设计的技术要求,本文基于某型船用燃气轮机热力循环参数,开展动力涡轮气动设计。通过正交实验法研究了涡轮效率对载荷系数等七个关键设计参数的敏感性;集成NREC软件内部模块,开展了一维优化设计;分别利用自由涡设计方法、可控涡设计与后加载叶型相结合方法进行了三维气动设计与优化。结果表明:涡轮效率对七个设计参数敏感性由高到低依次为平均流量系数、平均载荷系数、稠度、尾缘厚度与喉部宽度比值、反动度、叶顶间隙与叶高比值、展弦比;通过一维与两版三维气动方案结果对比与校核,涡轮在设计与低速工况下都具有良好的气动性能,说明形成的一维优化设计方法行之有效;采用可控涡设计和后加载叶型后,设计工况下总效率提高了0.62%,压比为2和6的低速工况下,总效率分别提高了0.764%和1.979%。可控涡设计相比自由涡设计而言,主要是对动叶降低损失,对径高比为5.1~7.8的涡轮级仍有一定的优化效果,在低速工况更明显。如配合静叶载荷形式的优化,效果更好。

关键词：动力涡轮敏感性分析低维优化可控涡设计数值模拟

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中介机匣支柱尾迹效应诱发的高压压气机进口导叶共振现象在多级环境下的数值研究

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推进技术 2022年第7期43卷 149-156页

作者：王琦张亮刘云宁徐宁中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室黑龙江哈尔滨150078

为了解决某型燃气轮机高压压气机在进行数个小时试验后出现的悬臂式进口导叶断裂故障,以中介机匣与高压压气机进口级作为研究对象,采用约化方法在故障发生工况下进行了非定常数值模拟,得到了该工况下中介机匣内部的流场演化情况与作用... 详细信息

为了解决某型燃气轮机高压压气机在进行数个小时试验后出现的悬臂式进口导叶断裂故障,以中介机匣与高压压气机进口级作为研究对象,采用约化方法在故障发生工况下进行了非定常数值模拟,得到了该工况下中介机匣内部的流场演化情况与作用在进口导叶叶身上的非定常气动力变化规律,结合叶片模态分析,对引起进口导叶疲劳断裂的原因进行了研究。结果表明:中介机匣支柱的尾迹效应是进口导叶受到周期性激励的主要原因。在故障发生工况下,钝体支柱流动尾迹的周期性激励频率与叶片自身一阶固有频率接近,导致高压压气机进口导叶产生共振,从而引起了叶片的疲劳断裂。

关键词：高压压气机悬臂式导叶疲劳断裂中介机匣支柱尾迹非定常激振力

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热斑在船用燃气轮机高低压涡轮中迁移路径分析

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推进技术 2025年第3期46卷 80-90页

作者：牛夕莹郑群林枫李国强高春祥高杰李翔宇哈尔滨工程大学动力与能源学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室黑龙江哈尔滨150078

为了探索船用燃气轮机燃烧室出口热斑在涡轮叶栅内的迁移路径和规律,并为叶片冷却设计、热防护和温度测量提供参考,本研究分析了某船用燃气轮机高、低压涡轮中热斑的迁移路径,并考虑了冷却空气的影响,揭示了高低压涡轮导叶和动叶通道内... 详细信息

为了探索船用燃气轮机燃烧室出口热斑在涡轮叶栅内的迁移路径和规律,并为叶片冷却设计、热防护和温度测量提供参考,本研究分析了某船用燃气轮机高、低压涡轮中热斑的迁移路径,并考虑了冷却空气的影响,揭示了高低压涡轮导叶和动叶通道内热斑的演变过程。结果表明,燃烧室出口的热斑在通过高低压涡轮导叶和动叶通道时逐渐被“切割”,其强度也随之减弱。虽然热斑核心的径向位置基本保持在35%叶高处不变,但其周向沿旋转方向的偏移逐渐增加,在通过高、低压涡轮后,偏移角度约为37°。高、低压涡轮动叶进口最大温差分别达到200℃,150℃,叶片设计时应留有一定的温度裕度。本文的结果不仅为确定燃气发生器涡轮出口处总温热电偶的周向和径向位置提供了依据,也为监测燃烧室的工作情况、评估燃气轮机的总体性能和涡轮叶片冷却设计提供了参考。

关键词：船用燃气轮机高低压涡轮热斑迁移路径三维非定常

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船用燃机涡轮导叶扇形叶栅气动性能试验研究

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舰船科学技术 2025年第2期47卷 113-119页

作者：牛夕莹郑群高春祥林枫高杰胡博哈尔滨工程大学动力与能源学院黑龙江哈尔滨150001 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室黑龙江哈尔滨150078 清华大学能源与动力工程系北京100084

为了验证全三维优化设计效果,并探索适用于船用燃气轮机工作特点的叶型,利用扇形涡轮叶栅试验台,针对某船用燃气轮机原型和改型两套涡轮导叶,开展了不同攻角下的扇形叶栅气动性能试验。应用五孔探针、叶片表面静压测量孔,分别测量了叶... 详细信息

为了验证全三维优化设计效果,并探索适用于船用燃气轮机工作特点的叶型,利用扇形涡轮叶栅试验台,针对某船用燃气轮机原型和改型两套涡轮导叶,开展了不同攻角下的扇形叶栅气动性能试验。应用五孔探针、叶片表面静压测量孔,分别测量了叶栅出口流场、不同叶高处叶片型面的压力,分析了导叶出口截面速度场及总压损失分布,导叶根、中、顶这3个截面压力分布,以及节距平均出口气流角、总压损失系数沿叶高分布等。优化前后试验结果对比分析表明:经优化改型后,沿叶高方向导叶表面压力分布更趋均匀化,叶片后部加载特征更加明显,在试验攻角范围内(-10°~+10°)导叶总压损失系数明显减小,且攻角变化对损失影响较小。结果表明,导叶该型是成功的,改进后的导叶对变工况的适应性更加优良,非常适合用于工况变化较为频繁的船用燃气轮机。

关键词：船用燃气轮机涡轮导叶扇形叶栅气动性能

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某型低压压气机进口整流罩三维流场分析及优化设计

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热能动力工程 2022年第S1期 1-6+25页

作者：庄重宋爽肖舒宁张舟中国船舶集团有限公司第七〇三研究所船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室

以某型低压压气机进口整流罩为研究对象，通过ANSYS CFX软件进行三维粘性数值模拟，分析进口整流罩内部流场子午面速度矢量和静压的分布规律，并采用曲率分布优化方法对内整流罩的结构型线进行优化设计。结果表明：相比原始进口整流罩... 详细信息

以某型低压压气机进口整流罩为研究对象，通过ANSYS CFX软件进行三维粘性数值模拟，分析进口整流罩内部流场子午面速度矢量和静压的分布规律，并采用曲率分布优化方法对内整流罩的结构型线进行优化设计。结果表明：相比原始进口整流罩，优化后的进口整流罩总压损失降低5.44 Pa,出口轴向速度平均不均匀度降低2.5%;通过三维流场分析发现，出口处靠近内整流罩壁面的近壁区域的速度明显提升，且沿径向的速度梯度下降，流场分布均匀性有了较好的改善。

关键词：三维数值模拟结构型线优化流场分析进气畸变

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带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验研究

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热能动力工程 2024年第1期39卷 183-190页

作者：周渝航林枫孙景国中国船舶集团有限公司第七○三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心—燃气轮机研发与检测实验室黑龙江哈尔滨150078

在燃气轮机高压涡轮叶片上安装缘板阻尼结构可以有效降低叶片振动应力,为了掌握叶片振动特性,进而指导阻尼结构设计,以某船用燃气轮机高压涡轮转子为研究对象,开展带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验。设计了缘板阻尼结构形式,开发了... 详细信息

在燃气轮机高压涡轮叶片上安装缘板阻尼结构可以有效降低叶片振动应力,为了掌握叶片振动特性,进而指导阻尼结构设计,以某船用燃气轮机高压涡轮转子为研究对象,开展带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验。设计了缘板阻尼结构形式,开发了雾化油滴喷液激振试验系统;同时,模拟常温环境下的叶片工作载荷,结合试验数据分析获取叶片安装阻尼器前后的动应力变化情况。试验结果表明:所设计的试验系统能够很好地模拟叶片弯曲和扭转共振状态;无阻尼激振试验获取的叶片模态参数与理论计算值相当,试验结果验证了理论计算方法的准确性;安装缘板阻尼器后叶片弯曲振动应力下降明显,存在最优阻尼参数使减振效果最佳;根据叶片幅频响应曲线可以看出,缘板阻尼器使叶片非线性力学特征增强,出现叶片振动能量相互传递的现象。

关键词：缘板阻尼激振试验理论计算振动应力非线性力学特征

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