舰船燃气轮机高压涡轮动叶多维热耦合设计方法

针对舰船燃气轮机复杂高效冷却叶片设计,基于压力修正算法建立冷却叶片一维管网设计方法;通过快速求解可压缩边界层微分方程获得叶片外换热边界,基于参数化的叶片网格生成方法,采用全隐式有限体积的固体导热求解方法,构建了冷却叶片的耦合传热模型,开发了耦合传热计算程序。对某高压涡轮动叶进行多维热耦合设计,确定冷却流路及冷气分布,通过三维气热耦合计算验证了设计方案的可行性,通过对比分析验证了多维热耦合设计方法对主要流通单元的流量、压力误差小于5%,具备较高的工程应用价值。     

吹风比和唇板厚度对叶片尾缘气膜冷却的影响研究

为了探究吹风比、唇板厚度对叶片尾缘半劈缝冷却结构气膜冷却特性的影响,采用数值模拟方法对比唇板厚度为4,5和3 mm,吹风比Br为0.5,0.8,1.0和1.5条件下叶片尾缘后台阶上的气膜冷却效率。结果表明：在吹风比Br为0.5时,叶片尾缘后台阶上产生的回流区大,冷气向展向扩散范围广,冷气在近劈缝一端向展向覆盖的较好,由于吹风比小,冷气流速慢,动量小,在后台阶远端燃气与冷气掺混量大,导致冷气冷却能力降低;在大吹风比下（Br=1.5）,冷气流速快,冷气从劈缝射出集中覆盖在劈缝下游处,而肋下游冷气覆盖效果差。唇板厚度影响着唇板出口处形成的回流区,增大唇板厚度将导致半劈缝出口气流分离所产生的涡强度变大,促进燃气与冷气的掺混,降低冷却效率,薄唇板会使尾缘气膜冷却效率显著提高。     

分流叶片长度和周向位置对氦氙离心压气机性能的影响

为了研究分流叶片对氦氙混合工质离心压气机性能的影响规律,通过数值模拟计算的方法开展了不同分流叶片长度和周向位置的氦氙混合工质离心压气机的流场和特性研究,给出了分流叶片长度和周向位置的最佳设计方案.研究结果表明:分流叶片的长度和周向位置对压气机的性能影响显著,过短的分流叶片不能起到改善流场的作用,过长的分流叶片会造成较大...     

氦氙混合工质轴流涡轮设计与激波控制研究

基于氦氙混合工质特性,利用Axial软件对比了不同载荷系数和流量系数情况下涡轮的效率,在载荷系数和流量系数分别为1.8和0.6的情况下涡轮效率较高。在此条件下利用AxCent软件对轴流涡轮进行了三维叶片造型。在ANSYS CFX软件中选用SST湍流模型,在给定的工况下对设计好的叶片采用数值模拟方法分析尾缘折转角、尾缘楔角及安装角对激波损失的影响。研究表明：尾缘折转角在5.5°~6.5°之间,尾缘楔角在11°~13°范围内激波损失最低;安装角在43°~48°之间,随着安装角的增大会使激波损失降低;同时,对原始叶型的优化表明,吸力面改进为直线型并且增大压力面曲率会降低激波损失。     

卵砾石层大口径钻探中冲抓锥工艺的改进

介绍了桥桩基础施工中,采用冲抓锥与钻机配合处理孤石、浮石、卵砾石的施工工艺。     

燃气轮机空气系统动-静旋转腔压增及风阻温升的一维计算方法研究

针对燃气轮机动-静旋转盘腔流动特性进行研究,采用压力修正方法求解动量方程,加入基于盘面摩擦系数的角动量守恒方程求解旋流系数,提出了基于当地流动参数C_(qr)=0.1的盘腔流态判断方法,采用考虑摩擦力矩做功的能量守恒方程来模拟温升,从而建立了盘腔流动的一维高精度方法。最后通过与三维CFD计算分析对比了文献[14]、文献[12]两种摩擦系数计算模型对流动及温升模拟的影响。研究表明:采用C_(qr)=0.1盘腔流态判定准则的一维计算结果与CFD结果吻合,流态分界位置基本一致;PAP模型计算的压增与CFD吻合较好,差异在5%,文献[12]在低转速条件下最大差异在20%;文献[14]计算的风阻温升与CFD吻合较好,差异在2%,而文献[12]模型差异在15%左右,故采用文献[14]模型可有效提高盘腔模拟的精度。