3MW氦气轮机的密封设计

介绍了某3 MW氦气轮机的总体结构,并从隔板气封、轴承与主氦气回路间密封、轴端密封、外缸法兰接合面密封等方面对该3 MW氦气轮机进行了密封设计,同时分析了浮动油环密封两种布置方式的优缺点。     

闭式布雷顿循环变工况试验研究与仿真分析

依托MW级多功能闭式布雷顿循环试验平台,开展了容积法和旁通法试验研究,详细分析了相应的系统各设备节点压力、温度和流量等参数的动态关联响应。依据AspenHYSYS对试验平台建立了仿真模型,并分别对容积法和旁通法进行了仿真分析。结果表明:旁通法和容积法2种调控手段能够有效调节系统设备的工作状态,使之达到新的匹配点,进而改变整个系统的工作特性;采用容积法时,受充气条件的影响,系统响应缓慢,但压气机效率和压比基本不变;采用旁通法时,系统响应较快,但压气机效率和压比发生变化;仿真结果与试验结果一致,证明了仿真模型的可靠性,为制定闭式布雷顿循环发电系统的控制策略奠定了基础。     

基于He-N2混合工质的闭式Brayton循环系统及设备的优化设计

对以He-N_2混合气体为工质的闭式Brayton循环系统进行了优化分析,获得循环最高效率下系统各组成设备的性能参数。以此优化结果为目标,设计了轮机和换热器的初步方案。以纯氦气工质时轮机和换热器的成本为基准,利用设备成本与几何参数之间的近似关系,获得不同氦气摩尔分数下轮机和换热器的相对成本。通过Brayton循环中轮机与换热器的成本权重分配,得到不同氦气摩尔分数下Brayton循环的相对总成本。结果表明:当氦气摩尔分数为50%～60%时,存在一个相对总成本的最小值,与纯氦气时相比,其相对总成本降低了12%左右,这对于闭式Brayton循环系统工质的选择具有一定的指导意义。     

复杂山区峡谷特大跨径钢管拱桥施工关键技术研究

钢管拱最为显著的外在特点是其自重轻、强度较高、跨越能力较大且节省钢材,比较符合我们国家建设的实际需要,而且由于曲线设计姿态优美,受力合理,维修、养护费用少,故长期受到桥梁界的推崇。拱桥以其力学特点,将桥面的竖向荷载转化为部分水平推力,大大降低了主拱的弯矩,拱肋主要承受压力,充分发挥材料抗压性能。当线路跨越山区深谷时,受桥位处地形以及施工场地和运输条件等限制,钢管拱桥以其结构简单,施工方便,可以避免高墩、高塔及与地形协调等诸多优点,成为复杂山区峡谷地带比较理想的桥梁结构形式之一。拱桥历史悠久,钢管拱桥亦是很有竞争力的桥型,但业内对于山区峡谷大跨径钢管拱桥施工技术的研究并不多见。本文以重庆东溪河特大桥施工相关技术研发应用为例,讲述该桥在复杂地质环境下的相关技术突破及成功应用。     

多级轴流氦气压气机流动失稳实验研究

利用闭式循环实验台,分别使用氦气和空气工质,对多级轴流氦气压气机的流动失稳进行实验研究。实验结果表明,在不同转速下,氦气压气机的流动失稳呈现出不同的特征:在高转速下,流动失稳呈现出大尺度、高振幅、低频率的喘振特征;在低转速下,流动失稳表现为小尺度、高振幅、高频率的旋转失速特征;而在中间的过渡转速,则表现为大尺度和小尺度扰动同时出现。基于相似准则的空气工质实验所表现的流动失稳特征与氦气工质实验所表现的特征一致,且相应的B参数亦接近,说明流动失稳特征与工质无关,是压缩系统特性的表现。     

压气机特性线的处理方法研究

轮机系统部件级模型仿真时，需要基于压气机特性曲线进行插值以获得不同工况下的性能数据。本 文利用压比-流量特性曲线中每一条等相对换算转速线上的数据构建中间变量7，进一步通过插值方法将不同 转速线的变量《设置成相同的分布。通过中间变I?和压气机转速；V压气机特性曲线分割，把压比、流量和 效率表示为转速和参数《的关系，避免了传统表示方法的缺陷。最后用实例对其进行详细说明，并且验证了 方法的有效性。该方法简单明确可操作性强，有一定的应用价值。     

非轴对称进气对燃气轮机压气机性能的影响

为了探索非轴对称进气对轴流压气机运行稳定性的影响,采用数值模拟与实验验证相结合的方式,对周向进气周向畸变、径向畸变对压气机稳定的影响进行了分析和比较;并对畸变与流动失稳的关联及诱发失稳的物理机制进行了研究;为提高压气机抗畸变的能力,在叶顶实施了微喷气措施,取得了明显的拓稳效果.     

基于弯曲叶片的氦气轴流压气机优化设计

针对高负荷氦气压气机中角区分离、叶顶泄漏严重带来的效率损失问题，以单级氦气压缩机为研究对象，利用CFD方法，分析了不同弯曲角度下氦气压气机内部的角区损失和叶顶泄漏损失，并优化了现有五级轴流氦气压气机。结果表明：叶片正弯会增加端区处的静压，减少角区分离，进而降低角区损失；对动叶而言，在设计攻角下正弯也会增加前缘损失；动叶叶顶反弯使泄漏流远离下一个叶片的压力面，而合适的反弯角度可以降低叶顶泄漏量；选取合适的弯曲角度使五级轴流压气机设计点效率提高1.85%。