小流量工况汽轮机末级流动不稳定数值研究

针对汽轮机低压末级在小负荷工况下出现的流动不稳定现象,进行了非定常数值模拟研究和分析。对末三级叶片耦合排气缸进行建模,其中末级采用整圈形式,对17%设计质量流量工况进行非定常计算,小流量工况下汽轮机末级表现出类似于压气机旋转失速的现象,对流场监控数据进行周向模态分解及相关分析,确定了扰动的数目为30个,其周向传播速度约为转子转速的56%。最后,结合内部流动特征对非稳定现象的形成机理进行了探讨,小流量下由于径向流动阻塞了通道,并在叶顶间隙射流的作用下形成了通道内的周期性高压区,而前缘溢流和叶顶间隙射流耦合作用促成了叶顶进口附近周期性低压区的形成。     

前置碱雾发生器内气液固多相流动的测量研究

根据两相流相似模化原理建立了前置碱雾发生器烟气脱硫颗粒图像测速技术多相流动实验台,运用颗粒图像测速(PIV)技术对前置碱雾发生器内气液固三相流动进行测量,得到不同工况条件下喷雾射流与固体颗粒的流动结构和流场信息.结果表明:由于雾化液滴射流的卷吸作用,大部分固体颗粒被卷吸进雾化锥内,在喷嘴出口一定区域固体颗粒与雾化液滴具有较大的速度差,在雾化锥内固体颗粒与雾化液滴发生剧烈的碰撞形成浆液,此为形成碱雾的主要区域.合理设计边壁风量有利于抑制甚至防止雾化液滴以及碰撞形成的浆滴可能的粘壁现象.     

压气机不同运行工况下湿压缩性能分析

湿压缩技术能够有效提高燃气轮机输出功,降低燃气轮机对大气环境的依赖程度.该技术对压气机的影响因素非常复杂,压气机的运行工况对湿压缩效果的影响甚大.本研究采用CFX软件对某型三级轴流压气机在不同工况下的干、湿压缩过程进行三雏数值模拟.结果表明:压比不变的情况下,高转速时压气机近失速边界处质量流量增加,低转速时质量流量下降...     

不同吞雨形式下压气机特性数值模拟

为研究不同吞雨条件下雨滴的运动形式以及各级压气机的性能变化特点,以某三级压气机为研究对象,使用CFX软件进行数值模拟,选择k-ε湍流模型,针对压气机干压缩、整周均匀吞雨和周向非均匀吞雨3种不同工况,对比分析雨水对压气机流场和性能的影响机理。结果表明：雨滴和空气之间的粘性力引起的额外流动损失以及雨滴的蒸发效果在各级压气机内存在差异,雨水在进口局部区域浓度较大将导致流场沿周向分布不均匀;相比于均匀吞雨,多级压气机非均匀吞雨工况下整机性能下降幅度增大,稳定工作范围进一步减小;雨滴的蒸发强度沿流动方向逐渐增大,因此前两级工作特性变化情况与整机较为一致,而第3级在部分工况点的效率略有升高。     

空气雾化喷嘴在横向流动中的喷雾特性研究

采用激光雾滴粒径分析仪(Malvern)测试不同方案结构的空气雾化喷嘴单元在横向流动中的喷雾特性,并测试了基础双环预混旋流结构和加装空气雾化喷嘴改进结构的喷雾特性。结果表明:空气雾化喷嘴在横向流动中的喷雾特性随工况条件改变而产生的变化趋势符合雾化的基本原理;基础结构和改进形式双环预混旋流结构的对比显示改进结构在各个工况下喷雾的液滴索太尔平均直径SMD明显减小,在出口附近液滴分布更加均匀。说明当主燃级采用空气雾化喷嘴时,可以明显的提高其雾化性能,有利于改善油气混合。     

离心压气机轮缘压力及间隙泄漏非轴对称现象研究

蜗壳通常被设计成螺旋状结构,其几何结构的周向不对称诱发蜗壳内部流场周向分布不均匀现象,会对压气机内部流场造成显著影响.采用试验和数值结合的方法,对两种流量工况下离心压气机内部的非轴对称流动特性进行研究.结果表明:压气机轮缘静压在周向上的分布具有与蜗壳内部相同特征的非轴对称形式;下游流场畸变在向上游逆向传播过程中对上游的影响逐渐减弱;叶轮出口轮缘周向的高压区传播至叶轮进口时,与叶轮出口高压区的周向位置存在相位差.在不同流量工况下,轮缘周向静压分布不均导致叶顶间隙泄漏流在周向的分布存在差异.在小流量工况下,泄漏流量呈现先减小后增大再减小的波动分布;在大流量工况下,泄漏流量呈现先增大后持续减小分布.     

液_液雾化的射流特性与粒径分布

液滴的粒径分布是液-液循环流化床制取流体冰技术的关键因素之一。在流化床实验装置上,采用快速摄像与图像处理相结合的方法,研究低流速下液-液单孔雾化的射流及其对液滴粒径分布的影响,射流长度的变化和液滴的粒径分布运用数学统计的方法进行分析。研究结果发现,当射流速度大于1.14m/s时,开始出现射流;各个流速工况下射流长度的波动具有随机和非周期的特点,其均值与方差随射流速度增大的总体变化趋势是先增大后减小;转折点在射流速度为6.58m/s时,在射流长度波动的峰点处形成球形或锥形射流顶部是液滴的粒径具有大小差异及其运动路径发生摆动的主要原因;各流速工况下,液滴的粒径分布与Rosin-Rammler分布符合的很好;研究结果为液-液循环流化床实际运行时控制雾化形成液滴的粒径分布提供可靠依据。     

两阶段悬浮液超音速火焰喷涂传热和流动模拟

两阶段悬浮液超音速火焰喷涂过程中的悬浮液溶剂的蒸发、固体颗粒沉积于基板时的温度和速度对最终形成涂层的性能有着至关重要的影响,因此有必要对悬浮液液滴和固体颗粒在流场中的换热和运动过程加以研究。在分析两阶段悬浮液超音速火焰喷涂原理的基础上,建立了两阶段悬浮液超音速火焰喷涂过程的传热和流动模型,通过使用DPM模型采用双向耦合的方式对TiO_2悬浮液液滴注入超音速流场过程进行数值模拟。研究了不同掺混气体质量流量对液滴以及TiO_2固体颗粒粒径、温度、速度的影响。模拟结果表明,氮气质量流量越高,沿轴线相同位置液滴粒径越大,液滴水分蒸发越慢,TiO_2固体颗粒温度下降越明显,TiO_2固体颗粒速度越大。     

大流量多级轴流压气机性能及流场分析

以某型17级大流量轴流压气机为研究对象,运用全三维黏性数值模拟的方法对设计点处性能和流场参数进行了研究.通过该压气机加功量、绝热效率、压比、反力度在各级的分布情况,分析了大流量多级轴流压气机的设计特点.在性能参数的分析中,发现第7级存在加功量、绝热效率、总压比偏低,反力度偏高的问题,通过三维流场分析,提出了改进建议.     

跨声速压气机转子非定常流场的DMD模态分析

采用动力模态分解(DMD)方法对跨声速轴流式压气机转子叶尖区域的复杂流场进行分析。通过DMD分解技术捕获转子叶尖流场的动力学信息和对应的流动结构,选取小质量流量工况下的非定常计算结果为基础数据,得到该工况下99%叶高平面上流线方向速度、径向速度的DMD模态云图以及特征频率,评估了DMD方法分析跨声速压气机叶尖非定常流动特征的能力。结果表明:DMD方法能捕捉到转子叶尖非定常流场的特征频率,第二阶DMD模态的频率与转子叶尖区域小质量流量工况下的振荡频率相等,其他较高的几阶模态频率正好是振荡频率的倍频;提取的前四阶DMD模态中,第一阶模态与均匀流场较为相似;流场振荡主要由低阶模态引起,高阶模态只是流场信息的补充;在一个波动周期内,叶尖区域流场存在正负速度的交替变化过程。     

高绩效电力资产模型探析

从高绩效电力资产模型产生的背景出发,介绍了模型的基本框架及其涵盖的主要业务,提出了实施高绩效电力资产模型的基本方法。     

餐厨垃圾高效厌氧消化稳定产气研究

厌氧消化是餐厨垃圾产业化处理的主流方式,厌氧系统单位体积有机负荷和单位体积产气率是评价厌氧系统产业化能力的重要指标.实验研究了搅拌频率、物料投加方式和不同单位体积有机负荷情况下厌氧系统的产气情况.结果表明,在选择连续式投加物料情况下,维持60min/3hrs搅拌频率和2.8kg TVS/(m3.d)单位体积有机负荷水平,全混合厌氧消化系统可以获得稳定的高产气率,达到(2.69±0.03)m3/(m3·d),甲烷体积分数(65.2±1.3)％.     

高真空高背压自由涡轮增压系统和增压器的研究

通过计算和试验研究了高真空、高背压对自由涡轮增压柴油机性能的影响并找到克服困难的办法．研究改进的试验机具有良好的水下工况性能，其指标在国内处于领先地位，且接近90年代初国际先进商品机的水平．     

浅谈高温空气燃烧技术

介绍高温空气燃烧技术的发展历程、主要特征、工作原理、工作流程以及基本系统等,并对国内外发展情况进行了简单的介绍.     

高参数高转速工业汽轮机转子稳定性评估

<正>确评判汽流激振引起的转子失稳是设计出转子动力学特性优良的高参数高转速汽轮机的关键。针对以上问题开展研究,首先采用不同方法分析获得调节级密封的交叉刚度,通过对不同方法获得结果的对比,得到杭汽专用程序计算获得的密封汽流激振力对转子稳定性评估偏安全的结论。然后,考虑汽轮机各密封部件处的交叉刚度,对一特定高参数高转速汽轮机转子稳定性进行评估,分析结果表明,该高参数、高转速合成气汽轮机转子稳定性安全系数为2.58,具有优良的转子稳定性。     

舰船大功率柴油机可控低温高强度燃烧技术及其实现

针对大功率柴油机功率、经济性、排放性及运行平稳性的要求,从优化燃烧过程的角度出发,提出了一种新的燃烧模式,并讨论了实现这一燃烧模式的技术途径。以PA6柴油机为例,预测了采用该燃烧技术后的性能。结果表明,PA6柴油机的平均有效压力可达到3M Pa,功率可提高50%,强载度可达到30.45,机械负荷及热负荷均保持在可承受的限度之内。     

大速差射流型双通道自稳式煤粉燃烧器的高效低NOx燃烧特性分析

研究了双通道自稳式煤粉燃烧器高效低NOx排放特性 ,定量得出双通道自稳式燃烧器具有降低NOx排放的效果。试验和运行表明 :双通道煤粉燃烧器与其它燃烧器配套使用 ,具有燃烧稳定性好、锅炉效率高、NOx排放低等特点。     

高效节能压缩机研究

本文分析了影响压缩机COP值因素,提出了零部件加工及装配工艺要求,探讨了提高压缩机的压缩效率、机械效率及电机优化设计的具体措施,据项目研究需要,在原主流机型基础上开发研制的R600a普通高效和特高效三种型号节能压缩机COP值高达1．75。     

高压XLPE电缆高频损耗对局部放电脉冲波形的影响

为研究局部放电信号沿电缆传播产生的高频损耗(包括幅值衰减和散射变形),应用结构共振法拟合出电缆半导电层复介电常数的经验公式并应用于分析解法的仿真计算,解决了电缆半导电层复介电常数难以估算的问题。其次,应用传递函数校正测量法避开测量系统与电缆的波阻抗不匹配问题;并试验验证了电缆高频损耗对局部放电脉冲波形的影响。结果表明,衰减因子使波形幅值衰减、脉冲展宽,原始脉冲越窄衰减越严重;相位因子使高斯脉冲向非对称变化,并出现逆峰。