航空发动机气冷涡轮叶片冷却结构研究进展

高效的冷却结构是避免气冷涡轮叶片受热损坏的关键,直接影响叶片冷却效率和航空发动机稳定性。但是高效冷却结构导致主流与冷气流的相干效应更加复杂,并且高效冷却结构的发展一直受到加工工艺的制约。本文从控制冷气流动的角度,将涡轮叶片分为前缘、中弦和尾缘区域,重点综述了近十年气冷涡轮叶片冷却结构的研究进展以及涡轮旋转状态下的气动传热特性,包括涡旋冲击冷却、气膜孔形状、尾缘内部强化换热结构与分隔肋形状等。在此基础上,对比了各个结构的冷却效果,并且指出各类冷却结构的缺陷。最后提出气冷涡轮叶片未来的发展方向和难点。

扫掠冲击-气膜冷却结构的气动传热特性数值研究

为了揭示“扫掠冲击-气膜”冷却结构的换热机理,采用气热耦合方法和SST k-ω湍流模型,对比分析了吹风比为1,2,3,4和气膜孔角度为30°,45°,55°,65°等条件下,“直接冲击-气膜”组合方式和“扫掠冲击-气膜”组合方式在平板模型上的气动传热特性。结果表明,流体激振器的扫掠频率、冲击靶面上的Nu数随吹风比增大而增大,并且几乎不受气膜孔角度影响。两种组合方式的总压损失系数和综合冷却效率随吹风比增大而增大,并且随气膜孔角度的增大而略微减小。尽管在使用相同冷气流量时“扫掠冲击-气膜”组合方式的冷气进口静压较高,但是其具有冲击靶面上Nu数分布均匀、综合冷却效率更高且分布面积更大的优势。

E级联合循环供热机组调峰能力分析

以PG9171E型燃气轮机为顶循环的联合循环机组作为研究对象,利用EBSILON软件搭建了燃气-蒸汽联合循环系统变工况模型,通过改变供热抽汽量以及相应边界条件,分析了抽汽量变化对联合循环调峰能力的影响情况。结果表明:在供热抽汽量0～135 t/h内,机组调峰裕度为32.16～213.65 MW。比较了不同抽汽量下联合循环机组最小、最大发电功率,发现随着抽汽量的增加,机组的最小发电功率增大而最大发电功率减小。研究结果可为联合循环机组的经济运行和电网调峰决策提供重要参考。

基于雅克比迭代算法室内温度分布问题的研究——封闭空间内点热源的散热情况

本文章在给定环境下,求出室内的稳态、动态温度分布。通过傅立叶导热定律,采用热平衡法建立区域节点离散方程,利用雅克比迭代算法进行分析求解。通过围护结构耗热量公式计算出房间的基本耗热量,推导以房间温度为变量的能量守恒方程,求得出水口水温,然后确定定解条件,建立稳态导热内节点离散方程,并利用雅克比迭代的方法表达连续介质各点在同一时刻的温度分布。把进水口流量分成等差值情况进行分析讨论,在不同流量下,依据能量守恒方程,便可通过假设出水口温度求出室内平均温度,进而分别求出每种流量下的室内温度分布。