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。

R32制冷系统湿压缩的最佳吸气干度范围

湿压缩应用于R32制冷系统时能有效降低压缩机排气温度,但是其对系统性能的影响有待研究。在热力循环理论计算分析的基础上,利用变频滚动转子式压缩机制冷循环实验台,通过改变压缩机频率和电子膨胀阀的开度做了一系列实验,研究不同工况下R32制冷系统各项参数的变化趋势,寻找系统最优时吸气干度范围。理论分析表明:吸气带液时系统的性能比吸气过热时要好;从吸气过热到吸气带液,排气温度快速降低,而制冷量和COP先升高后降低,压缩机吸气干度在0.90~0.93内,理论COP存在最大值。实验分析表明:吸气干度在0.96~1.0范围内,制冷量比常规应用中控制过热度5℃时的高5%~10%;排气温度比吸气过热度5℃时的排气温度低8%~16%;COP比吸气过热度5℃时的高5%~8%;系统压比降低,系统性能达到最优。

燃气轮机装置中湿压缩过程的数学模型

以广义热力学力为驱动势研究传质过程 ,得出了水蒸气在空气中传质系数的表达式 ,在此基础上 。

燃气轮机装置中湿压缩过程的一般规律及性能

从热力学和传热传质学基本原理出发 ,研究了湿压缩过程的一般规律和性能 ,为湿压缩技术的实现提供了一定的理论依据。

制冷系统湿压缩时吸气干度控制方法的实验研究

不完全湿压缩能大幅度降低压缩机排气温度,然而该应用的最大难点是如何控制实时压缩机吸气干度在合适的范围内。本文提出了假拟饱和等熵压缩排气温度控制压缩机吸气该干度的方法,理论分析了在AHRI(空调供暖制冷协会)空调和低温制冷两种典型工况下,R22、R32、R134a和R410A四种制冷剂作为冷媒时,应用该方法控制压缩机吸气带液时系统性能的变化,并通过R32实验验证该结论的正确性。结果表明:利用假拟饱和等熵压缩排气温度可以将压缩机吸气状态控制在少量湿蒸气的状态;在T-s图上具有钟型饱和线形状的R32制冷剂,利用假拟饱和等熵压缩所控制的制冷系统,当吸气干度在0.96~1时,制冷量和COP均能达到最大值。

变吸气工况R32涡旋压缩机湿压缩过程模拟研究

为降低采用R32工质的涡旋制冷压缩机在高温、高压比下的排气温度并提高其性能,建立了湿压缩模拟的压缩过程模型,结合两相泄漏模型和传热模型,对其在不同吸气工况下的工作过程进行了数值模拟。该模型以内能为求解参数,可自动判断流态,统一了两相和过热模型,将控制方程从5个降低到2个,简化了编程和求解。结果表明两相和过热工质的压缩特性明显不同,压缩过程中工质的最高温度高于排气温度。在吸气干度≥0.96时,两相工质在压缩过程前已变为过热,不会产生液击。随吸气名义干度的降低,存在最大制冷量和制冷系数(COP),分别位于吸气干度0.97和1.0处,相对吸气温度为35℃时,分别提高了4.2%和2.6%。该模型为预测和优化采用湿压缩的涡旋压缩机提供了一种有效手段。

燃气轮机装置湿压缩技术的研究发展状况

湿压缩技术是提高燃机装置效率和输出、降低排气污染的有效、经济且简便的手段。本文介绍了湿压缩的概念、特点、种类以及国内外研究发展状况,并对其应用前景作了展望。

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。

湿压缩对压气机瞬变特性影响的数值模拟

考虑湿压缩的影响,结合混合室、加力燃烧室、主燃烧室和外涵道的容积效应,建立了混排涡扇发动机的全状态数学模型,并以减速过程为例进行了仿真计算。结果表明:湿压缩降低了发动机进口气流温度,增加了发动机的流量,降低了发动机的压缩功,扩大了低压压气机和高压压气机的喘振裕度,因此提高了压缩系统和发动机的工作稳定性和性能。

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。

侧限条件下非饱和土增湿压缩试验研究

采动区建筑物局部地基增湿可减缓地表曲率变形,为研究非饱和土体增湿过程中的压缩变形规律,对侧限条件下不同初始含水量、荷载作用和渗水点位置等影响土体增湿压缩变形的因素进行了室内试验研究.试验结果表明,施加载荷和渗水点位置对土体渗水量和渗水速度有影响.在荷载作用下,非饱和土体增湿过程的压缩量与土体初始含水率、增湿时间、渗水量以及渗水点位置有密切关系.初始含水率越大土体增湿变形开始的时间越短;增湿时间越长,渗水量越多,施加载荷越大,土体的最终变形量越大;渗水点越接近载荷施加面,增湿变形的效果越显著.增湿变形具有3个阶段和可控性,研究结果对消除采动地表曲率变形对建筑物影响和建筑物结构纠偏等具有理论和实践指导意义.

喷水湿压缩对空压机性能的影响

介绍了喷水湿压缩技术在离心式空压机中的应用和喷水类型,分析了喷水技术的热力学过程,对采用喷水湿压缩技术的空压机进行了整机气动性能计算,并与干压缩空压机加以比较,显著降低了压缩机的功耗。

湿压缩HAT循环的热力学分析

将湿压缩方法用于 HAT循环 ,构造了湿压缩 HAT循环 ,对循环进行了整体优化 。

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;加湿量过大或者过小均存在不足,该值有一个最优选择;水滴温度越低、且环境温度越高时,湿压缩效果越好。

湿压缩状态下轴流压气机的瞬变特性研究

考虑湿压缩的影响,结合混合室、加力燃烧室、主燃烧室和外涵道的容积效应,建立了混排涡扇发动机的全状态数学模型。以减速过程为例进行了仿真计算,结果表明:湿压缩降低了发动机进口气流温度,增加了发动机的流量,降低了发动机的压缩功,扩大了低压压气机和高压压气机的喘振裕度,因此,提高了压缩系统和发动机的工作稳定性和性能。

湿压缩-吸收式CO_2与R134a汽车空调系统性能实验比较

在现有汽车空调系统零部件的基础上,搭建了湿压缩-吸收式二氧化碳(CO2)循环汽车空调样机;并与采用同样零部件的R134a系统进行了对比性试验。实验结果显示:在相同的工况下,湿压缩-吸收式CO2系统的压力不超过3.5MPa,制冷量达到R134a系统的80%,COP达到了60%。显示了湿压缩-吸收式CO2汽车空调系统具有的潜在竞争力,为CO2汽车空调研发提供了新的思路。

小型离心式压气机湿压缩实验台测试系统研究

介绍了小型离心式压气机湿压缩实验台组成.针对这套系统设计了测试系统的硬件和软件.重点说明了空气流量、出口压力、转速、扭矩和进出口温度、湿度的测量及信号抗干扰系统.经过多次实验,结果表明测试系统工作稳定,抗干扰能力强;测得的实验数据准确可靠,进口加湿有利于压气机性能的提高.

跨音速级压气机湿压缩数值研究

湿压缩技术是能够提高燃气轮机性能的一种经济有效的手段。文中采用CFX软件,选择k-湍流模型,利用安托万方程求蒸汽饱和压力,对跨音速一级NASAStage35进行进口加湿湿压缩数值模拟研究。模拟结果表明,当此跨音速压气机运行在靠近失速边界的一段范围内,湿压缩可使其性能提高,而对于靠近阻塞边界的一段范围内,湿压缩却降低了压气机各个性能参数;当压气机运行在设计工况时,在进口喷入较小颗粒尺寸的水滴可降低比压缩功、提高压比及流量并缩小激波后低能流动区域,而在进口喷入较大颗粒尺寸水滴却降低了压气机各性能参数,整个流场也并无改善。

湿压缩过程中水滴的运动分析

湿压缩过程中水滴的喷入对压气机性能具有显著影响。为了研究水滴在压气机内的运动情况,对单级轴流压气机的湿压缩过程进行了数值分析。结果表明,水滴在压气机内主要受气流拖拽力的作用,雷诺数与韦伯数整体较小,发生振荡破碎的可能性较大,并且集中于转子叶前缘附近;湿压缩过程中会有水滴撞击叶片,不仅对水滴的运动破碎产生影响,还会造成叶片的附加载荷;较小的水滴颗粒传热传质效果较好,湍流波动强度较弱,对气流造成的粘性损失较小。所以,湿压缩效果需要综合考虑水滴产生的蒸发冷却、阻力损失与撞击作用的影响,选取较小的水滴颗粒和适当的喷雾量。