检索结果-内蒙古大学图书馆

热能动力工程 2021年第9期36卷 42-50页

作者：吴思宇朱品武汪作心王廷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 武汉船舶职业技术学院机械工程学院湖北武汉430050

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... 详细信息

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。

关键词：特性计算流动损失结构优化气动设计

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增材制造技术在燃气轮机研制中的应用研究

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应用科技 2023年第2期50卷 27-32页

作者：程旭张国强吴艳卡尔让·伊万中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心船舶及海洋工程燃气轮机研发与检测实验室黑龙江哈尔滨150078

在燃气轮机研制阶段,需要对零部件设计进行多次改进迭代。为解决传统加工方式周期长、成本高的问题,将增材制造技术应用于燃气轮机研制过程中。借助于金属3D打印设备,开展了燃气轮机关键部件增材制造成型研究;借助于非金属3D打印机,开... 详细信息

在燃气轮机研制阶段,需要对零部件设计进行多次改进迭代。为解决传统加工方式周期长、成本高的问题,将增材制造技术应用于燃气轮机研制过程中。借助于金属3D打印设备,开展了燃气轮机关键部件增材制造成型研究;借助于非金属3D打印机,开展了燃气轮机模型的成型研究。结果显示,增材制造技术能够实现具有非常复杂几何结构的零部件的高效、快速成型,而不必借助额外的工装。将增材制造技术应用于燃气轮机研制过程有助于快速实现产品设计迭代,缩短研发周期、节约研制成本、提高产品性能,适应于先进高性能燃气轮机发展趋势。

关键词：增材制造技术燃气轮机燃烧室火焰筒激光选区熔化(SLM) 熔融沉积(FDM) 旋流器涡轮

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贫燃预混燃烧室混氢燃烧性能研究

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应用科技 2023年第2期50卷 7-11,65页

作者：王威王玉静刘世铮李名家中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心船舶及海洋工程燃气轮机研发与检测实验室黑龙江哈尔滨150078

为加快实现碳中和,传统化石燃料燃气轮机逐步向含氢气燃料转型,因此需要掌握燃料中氢气对燃气轮机燃烧室性能影响,为燃气轮机燃氢化奠定理论基础。本文以国内某型现役低排放燃气轮机燃烧室参数与结构为例,采用氢气甲烷混合燃料燃烧,研... 详细信息

为加快实现碳中和,传统化石燃料燃气轮机逐步向含氢气燃料转型,因此需要掌握燃料中氢气对燃气轮机燃烧室性能影响,为燃气轮机燃氢化奠定理论基础。本文以国内某型现役低排放燃气轮机燃烧室参数与结构为例,采用氢气甲烷混合燃料燃烧,研究混氢比例对燃烧室性能影响。研究表明:氢气体积占比低于30%时,燃烧室喷嘴无回火;燃料中氢气占比由0增加至30%,燃烧室总压损失升高11%,NOx排放(@15%O_(2)干基)升高31%,火焰筒上游区域温度略有升高,燃烧效率升高,出口温度场均匀性几乎无变化。

关键词：混氢燃烧预混燃烧燃氢改造绿色能源低碳燃烧低排放燃烧燃气轮机燃烧室

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障碍物对火焰加速及爆燃转爆轰过程影响研究

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应用科技 2023年第2期50卷 33-38页

作者：刘世铮关笑杜秋丽王威程旭李雅军中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心船舶及海洋工程燃气轮机研发与检测实验室黑龙江哈尔滨150078

为研究设障管内火焰传播特性以及爆轰转捩机理,比较固体障碍物和流体障碍物对火焰加速以及爆燃转爆轰(DDT)过程影响的区别,采用CFD软件对丙烷、氧气和氮气在爆轰管内爆燃转爆轰过程开展了模拟研究。研究结果表明:火焰前锋在固体障碍物... 详细信息

为研究设障管内火焰传播特性以及爆轰转捩机理,比较固体障碍物和流体障碍物对火焰加速以及爆燃转爆轰(DDT)过程影响的区别,采用CFD软件对丙烷、氧气和氮气在爆轰管内爆燃转爆轰过程开展了模拟研究。研究结果表明:火焰前锋在固体障碍物的作用下,呈现先加速后减速的趋势;而火焰前锋在流体障碍物的作用下,加速趋势更为稳定。将首个固体障碍物改为流体障碍物能够缩短爆燃转爆轰的时间与距离,爆燃转爆轰距离与时间随着流体障碍物个数的增加呈现先减小后增加的趋势。

关键词：爆燃转爆轰火焰传播固体障碍物流体障碍物数值模拟湍流爆轰波加速传播

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大功率舰船燃气轮机压气机增容模化设计研究

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推进技术 2020年第11期41卷 2483-2489页

作者：徐宁汪作心李冬姜斌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 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

某重点项目的船用燃气轮机领域提出了更高等级功率燃气轮机的要求。为了在研制周期内快速设计一型压气机,以现有机型为母型机进行模化设计,在母型机特性图上合理选择模化点,确定模化比,得到增容后模化机的叶片和几何通流结构,划分网格时... 详细信息

某重点项目的船用燃气轮机领域提出了更高等级功率燃气轮机的要求。为了在研制周期内快速设计一型压气机,以现有机型为母型机进行模化设计,在母型机特性图上合理选择模化点,确定模化比,得到增容后模化机的叶片和几何通流结构,划分网格时,充分考虑叶顶间隙、倒角、引气孔、梳齿密封等,以更接近于工程实际情况,对模化机进行全三维数值模拟计算。结果表明,模化机设计点性能指标达到要求,非设计工况喘振裕度基本与母型机相同,模化后叶顶相对间隙的降低会带来阻塞点流量的升高、失速点流量的降低,导致低转速下喘振裕度的升高和高转速下喘振裕度的降低。总体来说,模化增容设计继承了母型机优良的气动性能,为快速、高效研发新机型提供宝贵经验。

关键词：舰船燃气轮机压气机母型压气机模化设计数值模拟性能分析

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某型燃气轮机圆柱滚子轴承失效原因分析

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燃气轮机技术 2023年第2期36卷 50-56页

作者：于洋张智博赵文华李名家赵煜海装驻哈尔滨地区某军事代表室哈尔滨150078 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所哈尔滨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船舶及海洋工程燃气轮机研发与检测实验室哈尔滨150078

某型燃气轮机圆柱滚子轴承在加速寿命试验时发生了外圈滚道承载区域疲劳剥落现象。为查明失效原因,针对轴承试验件开展了尺寸精度、径向游隙、滚动表面轮廓、材料化学成分、显微组织等9项检测工作,并复查了试验系统和设备的工装尺寸和... 详细信息

某型燃气轮机圆柱滚子轴承在加速寿命试验时发生了外圈滚道承载区域疲劳剥落现象。为查明失效原因,针对轴承试验件开展了尺寸精度、径向游隙、滚动表面轮廓、材料化学成分、显微组织等9项检测工作,并复查了试验系统和设备的工装尺寸和加载头设计原理。经综合分析,判断轴承试验件的失效原因为:加载套内径尺寸偏小,且选用材料硬度偏低,在使用紧固螺栓拉紧固定时,加载套导致自身及试验轴承的椭圆变形,进而引起轴承外圈的提前疲劳剥落。上述分析工作准确地定位了轴承失效原因,改进试验系统,有力地保证了某型燃气轮机圆柱滚子轴承加速寿命试验的顺利开展。

关键词：燃气轮机圆柱滚子轴承失效原因分析

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热障涂层对涡轮动叶冷却效果影响的数值研究

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应用科技 2023年第2期50卷 17-21页

作者：刘言明侯隆安霍玉鑫吴思宇贾志明中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 船舶与海洋工程特种装备和动力系统国家工程研究中心船舶及海洋工程燃气轮机研发与检测实验室黑龙江哈尔滨150078

为了获得涡轮叶片热障涂层隔热效果和温度分度分布规律,以带有内部冷却结构的某型燃机高压涡轮动叶为基础模型,通过气热耦合的方法对有/无热障涂层保护下的高压涡轮动叶的冷却效果进行了数值计算,并通过改变热障涂层的厚度研究了热障涂... 详细信息

为了获得涡轮叶片热障涂层隔热效果和温度分度分布规律,以带有内部冷却结构的某型燃机高压涡轮动叶为基础模型,通过气热耦合的方法对有/无热障涂层保护下的高压涡轮动叶的冷却效果进行了数值计算,并通过改变热障涂层的厚度研究了热障涂层对叶片换热的影响规律。研究发现:涂有热障涂层后,叶片温度下降明显,越靠近前缘温度降低幅度越大,压力侧与吸力侧相比温度降幅更大;厚度为0.05~0.2 mm的热障涂层可使叶片金属表面平均温度降低21~49℃;随着涂层厚度等增加,叶片金属内部的温度分布将更加均匀。

关键词：燃气轮机高压涡轮涡轮动叶热障涂层涂层厚度冷却效果气热耦合数值模拟

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高压压气机径向间隙设计方法研究与试验验证

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热能动力工程 2022年第S1期37卷 7-12页

作者：孙勇徐宁朱晓明邓庆锋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

某型船用燃气轮机高压压气机首次试车时效率低于设计值，分解后发现，机匣内表面及静子蜂窝密封均无剐蹭，预计可通过减小径向间隙提高高压压气机工作效率。本文对转子叶尖间隙及密封齿-蜂窝密封间隙进行了优化，建立了叶尖间隙和密封齿... 详细信息

某型船用燃气轮机高压压气机首次试车时效率低于设计值，分解后发现，机匣内表面及静子蜂窝密封均无剐蹭，预计可通过减小径向间隙提高高压压气机工作效率。本文对转子叶尖间隙及密封齿-蜂窝密封间隙进行了优化，建立了叶尖间隙和密封齿-蜂窝密封间隙计算公式，应用全三维热-固耦合数值计算方法对转子及机匣模型进行协调变形计算；对机组径向安装间隙进行了测量，实测径向安装间隙均大于计算安装间隙；基于叶尖定时的激光间隙测量方法对叶尖间隙实时测量，同时采用可磨削石墨销钉方法测量各工况点的最小叶尖间隙。结果表明：两种测量方法测得的最小叶尖间隙结果较为接近，最大偏差0.11 mm;间隙实测值与计算间隙值及其变化规律基本吻合，最大偏差0.15 mm。径向间隙设计方法合理可行，两种测量方法实用有效。通过对机组超转1.05倍全工况转速时的叶尖间隙的预测结果及拆机检查结果可得，各级叶尖径向安装间隙可在计算安装间隙值基础上再减少0.1～0.2 mm。

关键词：高压压气机径向间隙数值计算试验验证

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双燃料喷嘴气体燃料路数值模拟与结构优化

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燃气轮机技术 2020年第3期33卷 43-50页

作者：徐海成徐文燕杨强李名家海军装备部装备项目管理中心北京100001 中国船舶集团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哈尔滨150078

针对燃气轮机双燃料喷嘴气体燃料路,采用Fluent仿真分析双燃料喷嘴气体燃料路孔径、布置及喷射角度对燃烧室性能的影响,研究结果表明:对于本型双燃料喷嘴气体燃料路,孔径1.8 mm非均匀5组布置、喷射角度为60°时燃烧室性能最优;喷射... 详细信息

针对燃气轮机双燃料喷嘴气体燃料路,采用Fluent仿真分析双燃料喷嘴气体燃料路孔径、布置及喷射角度对燃烧室性能的影响,研究结果表明:对于本型双燃料喷嘴气体燃料路,孔径1.8 mm非均匀5组布置、喷射角度为60°时燃烧室性能最优;喷射孔径从1.5 mm增大至3.3 mm,会导致高温区径向上向火焰筒近壁区发展,火焰筒壁温上升,出口温度场转好,出口平均温度下降;燃料喷射锥角从60°增大至80°,燃烧室性能变化规律与孔径增大时类似;但喷射角度带来的燃烧室性能变化没有气体燃料喷口布置变化带来的性能影响大。当结构限制孔径尺寸时,可以采用非均布布置方法,即“几个一组”的方式进行布置,可在结构限制条件下取得较好的燃烧室性能。

关键词：燃气轮机燃烧室数值模拟性能分析

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