三级轴流压气机湿压缩特性分析

湿压缩技术能够使燃气轮机在一定程度上达到节能减排的效果,但喷水后引入的附加损失使湿压缩效果趋于不利,需要对湿压缩特性以及该技术可能带来的负面作用进行分析研究。利用CFX软件对某型三级轴流压气机在设计工况下的湿压缩进行全三维数值模拟,分析湿压缩对压气机性能的影响。结果表明,湿压缩能够有效降低压气机出口温度,且应用在压力较高的叶栅流道内更具有优势;湿压缩应用在该低压轴流压气机中存在明显的负面作用。     

湿压缩压气机特性的研究

向压气机喷水可减少压气机压缩功。喷水后由于工质的性质发生改变,而使压气机特性发生变化。为了得到喷水后的压气机特性,采用近似相似理论对喷水后压气机特性进行仿真,得到喷水对压气机压比、流量等特性的影响。由于压气机特性通过近似模化得到湿压缩压气机特性,为湿压缩技术在燃气轮机、涡轮增压柴油机和涡轮增压汽油机的应用研究奠定了基础。     

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...     

小型离心式压气机的湿压缩特性研究

从工程热力学和传热传质学基本原理出发,给出了理想湿压缩的定义,研究了湿压缩对压气机性能的影响,并把计算结果与实验进行对比,得出可以通过湿压缩来减少压缩功以改善燃气轮机的性能,为湿压缩技术的可实现性提供了依据。     

湿压缩过程的热力学指标及湿压缩燃机循环性能分析

给出了评价湿压缩过程完善性的热力学指标－湿压缩效率的定义,研究了压气机入口喷水湿压缩简单燃机循环的性能特点和规律,并与常规简单燃机循环进行了比较,结果表明湿压缩在提高燃机循环性能方面有很大潜力。     

湿压缩对压缩系统失速后瞬态响应的影响分析

建立了湿压缩系统的Moore-Greitzer模型,该模型可以用来分析湿压缩对压缩系统失速后瞬态响应的影响,模型仿真结果定性的描述了湿压缩对压缩系统不稳定工作特性的影响,结果显示：在一定条件下,湿压缩可以消除喘振和旋转失速,提高系统的运行稳定性,增强压气机、压缩系统和燃气轮机的性能。     

西门子V94.3A型燃气轮机技术升级改造介绍

本文介绍了通过增加辅助系统或者改进部件设计等途径,对西门子V94.3A型燃气轮机进行技术升级改造的几种方案,以期达到提高机组出力和效率的目的,如压气机湿压缩系统、压气机通流量升级、液力间隙优化和部分负荷运行优化等.同时还介绍了这些系统相应的原理,运行及维护.     

燃气轮机湿压缩技术研究进展及应用综述

湿压缩技术是提升现代高性能燃气轮机输出功率与效率的主要手段之一。综述了国内外燃气轮机 湿压缩技术的研究进展与应用状况,阐述了湿压缩过程中液滴蒸发特性、运动规律、与固壁作用机制、与空气 传热传质机理以及液滴参数对压气机总体性能和稳定运行范围的影响规律等,同时对燃气轮机湿压缩系统 、雾化 方法、喷嘴结果以及系统应用状况进行了相关论述与分析。基于当前研究热点和发展趋势,结合作者对 燃气轮机领域各种技术的持续关注,提出了压气机整机湿压缩全三维数值模拟与实验测量、液滴迁移与蒸发 规律、湿压缩各主要部件性能匹配方法、喷嘴雾化各影响影响因素的关系四个应重点关注的研究方向。     

压气机进口喷水湿压缩技术应用的限制因素

压气机进口喷水湿压缩技术近年来不但在电站燃气轮机上得到了广泛的应用,而且也开始应用在机械驱动燃气轮机上,同时在工业压气机上也开始了应用。湿压缩技术可以节省压缩耗功,是在炎热气候条件下恢复燃气轮机功率的有效措施。根据国内外分析和应用的经验,本文提出了在应用这项技术时应该注意的几个问题。首先是喷水颗粒尺寸的分布;其次应该注意喷水加湿的装置和过程不要引起压气机效率的降低以及其它值得注意的问题。     

压气机不同加湿条件下湿压缩性能分析

湿压缩技术能够有效地提高燃气轮机性能,加湿条件是影响湿压缩技术的重要因素之一.本文利用计算流体力学软件CFX,对某型三级轴流压气机在不同加湿条件下的湿压缩过程进行三维数值模拟.根据计算结果,对不同加湿条件下的湿压缩效果进行比较分析.研究表明,在不考虑叶片腐蚀的前提下,当喷入的水滴直径为10μm时,湿压缩效果最好;加湿量...     

离心压缩机湿压缩的气动性能分析和强度校核研究

采用湿压缩技术可以降低压缩机出口的温度,有效解决裂解气的结焦问题.采用CFD方法对某离心压缩机进行了湿压缩的气动性能分析,将气动计算所得到的叶片表面压力加载到CAE模型中,从而进行了湿压缩的强度校核.结果发现:在合理选取的进气温度为30℃,喷水量为工质流量的1%时,此压缩机的出口温度明显降低,流量增加,单位质量工质所需...     

湿蒸汽两相压缩过程工作特性理论研究

为了抑制高温进汽水蒸气压缩过程的温度升高,可以采用湿压缩方式,利用水滴升温显热和汽化潜热来降低压缩终了的排汽温度,改善压缩机工作性能。本文通过对两相湿压缩过程的分析,建立水蒸气基元容积两相湿压缩过程数学模型。根据所建立的模型,采用数值模拟的方法对螺杆压缩机压缩水蒸气过程进行了计算,并分析了湿蒸汽进汽千度及水滴微粒直径对排汽温度和压缩功率的影响。     

湿压缩燃气轮机热力循环的特点与机理分析

介绍了湿压缩燃气机的特点和增加循环功的机理,讨论了喷水位置对压缩过程的影响,针对理论分析和实验结果中喷水引起各参数变化规律做了总结和机理分析,提出了对燃气轮机喷水的限制因素。     

湿压缩压气机及压缩系统性能的理论研究

详细介绍了在压缩系统中液滴蒸发速率的计算方法，通过这种方法得出了蒸发速率与压比、进口温度的关系；并且建立了理想和实际湿压缩的数学模型，在此基础上应用上述液滴蒸发速率的计算方法分别得出压缩终温、压缩功随喷水百分比及效率的变化关系。     

An internal combustion engine platform for increased thermal efficiency,constant‐volume combustion,variable compression ratio,and cold start

An internal‐combustion engine platform, which may operate on a portfolio of cycles for an increased expansion ratio, combustion under constant volume, variable compression ratio, and cold start, is introduced. Through unique thermodynamic cycles, the engine may be able to operate on a much greater expansion ratio than the compression ratio for a significantly improved thermal efficiency. This improvement is attained without involving a complex mechanical structure or enlarged engine size, and at the same time without reducing the compression ratio. The engine with these features may serve as an alternative to the Atkinson cycle engine or the Miller cycle engine. Furthermore, based on the same engine platform, the engine may operate on other cycles according to the load conditions and environmental considerations. These cycles include those for combustion under constant volume, variable compression ratio under part load conditions, and cold start for alternative fuels. It is believed that the introduced thermodynamic cycles associated with the engine platform may enable a future internal combustion engine that could generally increase the thermal efficiency by about 20% under full and part load conditions and overcome the cold start problem associated with diesel fuels or alternative fuels such as ethanol and methanol. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Analysis of gas turbine operating parameters with inlet fogging and wet compression processes

Inlet fogging has been widely noticed in recent years as a method of gas turbine air inlet cooling for increasing the power output in gas turbines and combined cycle power plants. The effects of evaporative cooling on gas turbine performance were studied in this paper. Evaporative cooling process occurs in both compressor inlet duct (inlet fogging) and inside the compressor (wet compression). By predicting the reduction in compressor discharge air temperature, the modeling results were compared with the corresponding results reported in literature and an acceptable difference percent point was found in this comparison. Then, the effects of both evaporative cooling in inlet duct, and wet compression in compressor, on the power output, turbine exhaust temperature, and cycle efficiency of 16 models of gas turbines categorized in four A–D classes of power output, were investigated. The results of this analysis for saturated inlet fogging as well as 1% and 2% overspray are reported and the prediction equations for the amount of actual increased net power output of various gas turbine nominal power output are proposed. Furthermore the change in values of physical parameters and moving the compressor operating point towards the surge line in compressor map was investigated in inlet fogging and wet compression processes.