检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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基于虚拟材料法建模的柴油机振动噪声分析

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内燃机学报 2020年第5期38卷 464-471页

作者：闫超群马炳杰王志刚王舒楠丁建军曲佳辉船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室上海201108 中国船舶重工集团公司第七一一研究所上海201108

为精确模拟螺栓连接,并实现柴油机复杂结构的快速高效建模,提出了一种基于虚拟材料模拟螺栓连接的动力学参数化建模方法.结合工程数据,详细介绍了虚拟材料法动力学建模的过程;通过对比机体装配体的计算模态和试验模态,并结合计算模态保... 详细信息

为精确模拟螺栓连接,并实现柴油机复杂结构的快速高效建模,提出了一种基于虚拟材料模拟螺栓连接的动力学参数化建模方法.结合工程数据,详细介绍了虚拟材料法动力学建模的过程;通过对比机体装配体的计算模态和试验模态,并结合计算模态保证判据(MAC),结果发现:基于虚拟材料法的计算和试验前三阶模态振型完全对应、MAC值全部大于0.9,且模态频率相差在5%以内,初步验证了其用于装配体模态计算具有较高的精度.将整机运用虚拟材料法和绑定约束法分别建模进行了振动噪声计算,结果表明:基于虚拟材料法的整机振动加速度计算值为146.3 dB,接近试验值的145.6 dB;整机辐射噪声A计权计算值为109.5 dB,与试验值108.0 dB相差较小;且振动和噪声计算与测试曲线贴合较好,进一步验证了此法用于整机振动噪声计算也具有较高精度,其相较于绑定约束法整机振动响应计算效率也显著提高.

关键词：柴油机高效建模绑定约束法振动噪声

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船舶齿轮箱振动测试分析及优化研究

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推进技术 2020年第11期41卷 2587-2595页

作者：高珍侯天柱刘渊常震罗王英泽丁毅卢永文中国船舶重工集团公司第七一一研究所上海201108 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室上海201108

为了研究船舶齿轮箱振动性能及优化措施,进而实现船舶的低噪声化,以本单位自主研发的船用齿轮箱为例,通过台架试验和振动频谱分析结合的方法分析齿轮箱振动的主要影响因素,对振动性能关键影响因素进行优化改进。结合振动频谱分析结果对... 详细信息

为了研究船舶齿轮箱振动性能及优化措施,进而实现船舶的低噪声化,以本单位自主研发的船用齿轮箱为例,通过台架试验和振动频谱分析结合的方法分析齿轮箱振动的主要影响因素,对振动性能关键影响因素进行优化改进。结合振动频谱分析结果对齿轮箱从齿轮修形设计和液压供油系统改进两个方面进行了优化,并对采取优化措施后的齿轮箱进行振动试验验证和振动频谱分析。结果表明:齿轮修形和液压供油系统改进两项优化措施可以切实有效地改善齿轮箱的振动性能。在文中的齿轮箱案例中,齿轮修形后齿轮啮合频率处振动峰值下降40.2%,总振级下降1.85dB,进一步采取液压供油系统改进措施后,齿轮箱总振级下降9.99dB。齿轮修形和液压供油系统改进对船用齿轮箱振动性能提升具有工程应用价值。

关键词：船舶齿轮箱振动优化频谱分析台架试验齿轮修形液压

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液化天然气船舶动力系统加速性能优化策略研究

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推进技术 2020年第11期41卷 2538-2548页

作者：刘亮清许力文周晓洁孟嗣斐李威邱爱华中国船舶重工集团公司第七一一研究所上海200090 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室上海201108

针对船舶天然气发动机匹配定距桨(FPP)的直接推进动力系统存在加速速率慢、动态性能差的缺陷,提出了一种系统级优化方案,设计并联型式气电混合动力系统,通过轴带电机辅助推进优化系统的加速性能。建立船舶气电混合动力系统仿真模型,根... 详细信息

针对船舶天然气发动机匹配定距桨(FPP)的直接推进动力系统存在加速速率慢、动态性能差的缺陷,提出了一种系统级优化方案,设计并联型式气电混合动力系统,通过轴带电机辅助推进优化系统的加速性能。建立船舶气电混合动力系统仿真模型,根据试验数据对天然气发动机的加速性能进行数据标定,保证模型动态精度,以仿真手段分别验证混合动力系统使用变频器(VFD)动态切换策略和变频器超前控制策略的加速优化效果。综合考虑实际工程控制难度和加速过程优化效果,变频器动态切换策略优于变频器超前控制策略。气电混合动力系统轴带电机辅助推进(PTI)模式使用变频器切换控制策略可达到较好的加速性能,在降低主机机械负荷和热力负荷的同时船舶快速性最大提升16%。气电混合动力系统轴带电机辅助发电(PTO)模式加速时轴带发电机负载转移至船舶辅机,稳定一段时间后切换至电动模式助推,加速性能可达到PTI模式加速水平。

关键词：船舶动力系统气电混合天然气发动机动态特性加速策略

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两级增压对船用柴油机性能影响的试验

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内燃机学报 2020年第2期38卷 104-109页

作者：李先南黄立张文正平涛王新权贺林中国船舶重工集团公司第七一一研究所上海201108 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室上海201108

以国产6CS21型发电用柴油机为对象,研究了两级增压技术对船用柴油机性能的影响.结果表明:两级增压技术的应用可以显著提高柴油机功率密度,采用可变气门正时(VVT)技术可以解决强米勒技术应用下柴油机在低负荷时过量空气系数不足的问题,... 详细信息

以国产6CS21型发电用柴油机为对象,研究了两级增压技术对船用柴油机性能的影响.结果表明:两级增压技术的应用可以显著提高柴油机功率密度,采用可变气门正时(VVT)技术可以解决强米勒技术应用下柴油机在低负荷时过量空气系数不足的问题,共轨压力的提高有利于降低两级增压柴油机烟度排放.与单级增压柴油机相比,两级增压柴油机功率可提高13.6%,加权燃油消耗率降低了11.6 g/(kW·h),柴油机排气温度在全负荷下平均降低23℃,标定负荷压比可达7.15,加权NOx排放比原机降低了11.8%,可同时满足IMO TierⅡ和内河近海中国第Ⅰ阶段排放法规要求.

关键词：柴油机两级增压性能试验

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涡轮增压器压气叶轮爆裂转速数值分析与试验研究

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工程设计学报 2020年第2期27卷 247-255,268页

作者：王文鼎周东陈世凡刘扬袁源重庆江增船舶重工有限公司重庆402284 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室——增压器实验室重庆402284

随着内燃机不断向高效率、大功率、智能化方向发展,其核心部件涡轮增压器逐渐向高压比、高转速、大流量方向迈进。由于涡轮增压器压气叶轮的转速非常高,压气叶轮爆裂尤其是产生非包容性碎片时会对内燃机运行安全造成严重危害,甚至造成... 详细信息

随着内燃机不断向高效率、大功率、智能化方向发展,其核心部件涡轮增压器逐渐向高压比、高转速、大流量方向迈进。由于涡轮增压器压气叶轮的转速非常高,压气叶轮爆裂尤其是产生非包容性碎片时会对内燃机运行安全造成严重危害,甚至造成人员伤亡,因此研究涡轮增压器的包容性尤为重要。基于有限元法,针对涡轮增压器包容性(压气叶轮的爆裂转速和弱化方式),分别运用线弹性材料模型及双线性等向强化弹塑性材料模型模拟了涡轮增压器压气叶轮在离心载荷作用下的爆裂转速,并对完整压气叶轮及2种弱化处理的压气叶轮进行了包容性试验。结果表明:运用双线性等向强化弹塑性材料模型计算得到的压气叶轮爆裂转速与试验值约相差2%,而运用常规线弹性材料模型计算得到的压气叶轮爆裂转速与试验值约相差16%,偏保守。同时,2种弱化处理的压气叶轮均在预定转速下爆裂,验证了弱化方式的合理性与准确性;通过控制开槽的尺寸即可实现压气叶轮在预定转速下爆裂。研究结果为后续涡轮增压器压气叶轮包容性分析奠定了基础。

关键词：涡轮增压器压气叶轮包容性弹塑性爆裂转速

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衔铁打孔对高速电磁阀动态响应的影响

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内燃机学报 2021年第5期39卷 472-479页

作者：范玉杨建国贺玉海武汉理工大学能源与动力工程学院湖北武汉430063 船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室低速机电控分实验室湖北武汉430063

为提高船用柴油机电控喷油系统高速电磁阀的动态响应速度,采用数值模拟的方法建立了电磁阀的数值仿真模型,通过电磁阀试验台验证了仿真模型的准确性.之后建立了电磁阀衔铁打孔的模型,研究了打孔位置、大小对电磁阀动态响应的影响,试验... 详细信息

为提高船用柴油机电控喷油系统高速电磁阀的动态响应速度,采用数值模拟的方法建立了电磁阀的数值仿真模型,通过电磁阀试验台验证了仿真模型的准确性.之后建立了电磁阀衔铁打孔的模型,研究了打孔位置、大小对电磁阀动态响应的影响,试验结果表明:在磁轭间区衔铁打孔可以优化电磁阀关闭响应,但对电磁阀的开启响应影响较小;特别地,当打孔半径为1.8 mm、打孔中心距离衔铁中心的距离为13 mm时,电磁阀开启响应时间增加了11.7%,但关闭响应时间减少了33.3%,电磁阀整体响应时间减少了13.2%.

关键词：船用柴油机衔铁打孔动态响应高速电磁阀

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