壁面冷却空气对贫油吹熄特性影响的激光诊断研究

针对燃烧室中冷却壁面的冷却气膜会影响燃烧室内的流场、改变回流区结构,从而影响贫油吹熄特性这一问题,在一带有气膜冷却的旋流燃烧室上开展了不同壁面空气占比下的贫油吹熄极限测量。结果表明:壁面冷却空气占比达到0.2时,不同燃油流量下,以全局空气流量计算,燃烧室吹熄当量比降低的范围在0.09~0.1之间;以主流空气计算,吹熄当量比降低范围在0.01~0.028之间。为了更加深入研究这一规律的原因,开展了平面激光诱导荧光(PLIF)激光诊断测量,可知引入壁面冷却空气后,OH基更集中分布在靠近燃烧室底部的火焰根部。在稳定火焰工况中,与近吹熄火焰相比,在燃烧室底部附近的火焰中央有大量OH基分布,这将有助于火焰的稳定,并拓宽贫油吹熄极限。米氏散射实验结果表明,引入壁面冷却空气后可使燃油液滴更集中分布在燃烧室底部附近,这将导致根部火焰局部当量比提高,易于形成稳定的火焰。结合所得实验结果,在所使用的旋流模型燃烧室内,加入占比为0.2的壁面冷却空气,可以拓宽燃烧室的贫油吹熄极限,有助于火焰的稳定。研究结果有望对带有冷却气膜的燃烧室的燃烧稳定性调控问题提供一定的理论指导。

透平冷却空气设备控制系统优化探讨

通过分析M701F4型燃气轮机用透平冷却空气(TCA)设备的控制系统原理和常见TCA设备给水控制系统的不足之处,提出了TCA设备控制系统优化方案。对TCA设备空气出口温度进行监测,以温度差为控制信号,利用高压/中压给水泵控制TCA设备给水流量,实现对TCA设备空气出口温度的控制。通过监测TCA设备给水出口温度,以温度差为控制信号,利用TCA设备的旁路调节装置控制给水出口温度,优化后的系统提高了TCA设备的适应性和自动控制能力。

大型燃气轮机冷却空气量分配及透平膨胀功计算方法研究

根据大型发电燃气轮机的结构和性能信息,利用ASPEN软件建立了较详细的系统及部件的热力计算模型,对其冷却空气参数及其分配规律进行了推测;以逐级计算冷却空气做功的详细计算方法为基准,在透平压比及排气温度相同的条件下,对使用两种透平进口温度计算透平膨胀功的简化方法进行了比较和分析,展示了不同计算方法得出的功率和效率存在差别的原因;分析结果证明,两种由透平初温计算透平膨胀功的方法对功率的计算结果相似,但根据ISO方法定义的透平进口温度透平膨胀功,相应效率的值更接近透平的级等熵效率,效率意义明确,是一种较理想的简便计算方法。

冷却空气迎面风速和温度对直接空冷系统动态特性的影响

直接空冷机组和常规湿冷机组由于在冷端系统上差别较大,使得空冷机组的控制必须考虑外部环境变化对于汽轮机冷端的影响。该文在空冷凝汽器静态变工况计算的基础上,考虑空冷系统凝汽器的蓄热效应,建立了直接空冷凝汽器动态数学模型,该模型能够分析冷却空气迎面风速和环境温度对直接空冷系统凝汽器动态特性的影响。得到了冷却空气迎面风速和环境温度对直接空冷机组背压的影响曲线,仿真结果表明随着环境温度的升高和冷却空气迎面风速的降低,系统的稳定时间变长,证明直接空冷系统凝汽器的时间常数随着空冷凝汽器的散热能力的强弱而有相应变化,并为进一步研究适用于直接空冷机组的背压保护控制策略提供了参考。

间隙主动控制系统中冷却空气管换热特性实验研究

针对民用发动机低压涡轮主动间隙控制系统中冷却空气管气流冲击机匣的典型结构,建立1∶1简化试验模型并开展换热特性试验研究。试验中依据相似准则确定试验工况,通过改变进口Re数、孔排方式、冲击间距(即冷却管和机匣间距)等参数,分析了机匣表面局部和平均Nu数的分布和变化规律。试验中发现尽管冷却管上冲击孔沿周向均匀分布,机匣表面周向温度却存在明显的差异,对应局部换热系数相差可达3倍以上。试验数据表明:由于冷却管冲击孔周向出流流量不均匀,造成机匣表面局部Nu数随着对应圆心角的增加而逐步变大;当进口Re数增加后,冲击板面局部及平均Nu数均随之增大;试验工况下,机匣表面局部及平均Nu数均随冲击间距、冲击孔间距与孔径比(L/d)的增加而减小。

环境温度和压力对坦克柴油机冷却空气影响的CFD仿真研究

为了掌握不同环境温度、压力下坦克柴油机冷却空气的流动与传热性能,将计算流体力学应用于坦克柴油机冷却空气的仿真。在仿真值与试验值对比结果符合较好的前提下,对不同环境温度、压力对冷却空气流动与传热的影响进行了数值仿真,基于仿真结果,拟合得到了冷却空气平均温度随环境温度、压力变化的简便计算公式,适合于工程实用。

燃气透平第一级冷却空气系统流体的动力特性

将燃气透平冷却空气系统模化为由大量不同通流单元以串连或并联方式组成的复杂网络系统,采用有向图的关联矩阵描述了该复杂网络的结构特征;选用适当的试验关联式计算空气流经各通流单元的压力损失与换热量,并建立了冷却空气流动与换热特性的流量、压力和温度方程组;采用逐步简化冷却空气网络系统的方式,求解冷却空气系统内流量的分配;采用以改进并修正的高斯消去法为基础的一种稳定的大型稀疏矩阵线性方程组来求解冷却空气系统内空气的压力与温度分布;在此基础上,编制出冷却空气系统流动特性的通用计算程序,并对某燃气透平第一级冷却空气系统特性进行了计算与分析,结果表明:第一级静叶与动叶的冷却空气消耗量分别占空气流量的3.97%和2.88%,与文献报道的同类型机组(西门子V94.3)的数值接近.

西门子公司V94.3燃气轮机冷却空气信息推测

作为建立燃用低热值合成气的燃气轮机变工况模型的一个关键步骤 ,对西门子 V 94 .3燃气轮机冷却空气参数及其分配进行了研究 ,试图从公开发表的燃气轮机功率、压比、排气温度、三个透平初温等数据中推测出冷却空气量的分配规律。计算和推测所得到的冷却空气参数和分配规律与燃机净功率以及 ISO温度基本吻合。

考虑冷却空气影响的大型燃气轮机性能计算模型

要建立现代大型燃气轮机性能模型,必须计及冷却空气。在长期收集和总结大量工业经验和数据的基础上,建立了能够描述冷却空气影响的燃气轮机性能计算模型,有特色的内容包括:冷却空气参数和流量的计算方法;在变IGV角度条件下压气机特性线的处理;分别描述燃烧器及燃烧室的压降;计及冷却空气影响的透平功率计算方法等。所建模型的数据与再热和非再热各一台大型燃气轮机工业数据进行了对比,证明了模型的正确性和实用性。

基于一维CFD仿真技术的装甲车辆冷却空气系统设计

为了研究装甲车辆冷却空气系统结构参数与性能参数之间的影响,提出一种有效的一维计算流体动力学（CFD）仿真方法建立动力舱模型.利用主要部件的性能实验数据建立了某装甲车辆动力舱一维CFD仿真模型,并对风道结构参数、风道阻力、冷却风流量以及风扇功耗等主要设计参数进行仿真预测和优化.结果显示,当散热器高度h在125~214 mm之间变化,风扇位置L在100~200 mm之间变化时,对冷却空气系统的性能影响不大,同时又满足对动力舱空间的限制要求.

燃气透平冷却空气量及变工况估值计算的研究

根据大型发电燃气轮机的结构和性能资料,对西门子V94.3燃气轮机冷却空气量的计算方法进行了研究。从燃气透平叶片冷却方式和机理入手,得到燃机冷却空气量的计算模型。该方法简单易于理解,计算精度满足实际工程分析需要。

大型燃气轮机透平冷却空气量估算

大型燃气轮机透平冷却空气量一般难以直接获得。本文从燃机总体物质与能量平衡的角度,结合透平一级静叶的冷却模型,给出了一种估算大型燃气轮机冷却空气量的方法,并对GE公司系列燃气轮机和西门子公司V94.3燃气轮机冷却空气量进行了估算。结果表明采用本文的方法估算的燃气轮机透平冷却空气量是合理的。

燃气轮机冷却空气量计算方法的研究

根据大型发电燃气轮机的结构和性能资料,本文对西门子V94.3燃气轮机冷却空气量的计算方法进行了研究。从燃气透平叶片冷却方式和机理入手,得到燃机冷却空气量的计算模型。该方法简单易于理解,计算精度满足实际工程分析需要。

某型发动机低压涡轮一级导向器前环冷却空气孔机械加工工艺研究

针对某型发动机低压涡轮一级导向器前环的材料和设计结构等特点,通过梳理分析冷却空气孔加工过程中的各个难点,经过三维数据模拟仿真和反复试验加工,获得了区别于电火花加工的复杂薄壁零件小孔径和深斜孔机械加工的有效技术途径。

湿工况下冷却空气型干式蒸发器盘管的数值模拟和性能优化

本文采用分布参数法对湿工况下冷却空气型干式蒸发器盘管进行了数值模拟,在空气相对湿度从15 %到85 %的变化范围内分析了反映蒸发器盘管性能的各种参数的变化规律。研究表明,空气相对湿度对蒸发器盘管的换热性能影响很大。当空气相对湿度高于6 8.1%时,蒸发器潜热吸热量将大于显热吸热量,送风温度升高。本文提出了优化蒸发器盘管换热性能的一些措施,在压降的约束条件下。

冷却空气对燃气轮机性能影响的计算分析

冷却空气量是影响燃气轮机性能的关键因素,透平冷却技术研究的重点方向是以最少的冷却空气量来达到最好的冷却效果,才能使燃气轮机性能达到先进水平。对市场上具有代表性的某些型号的燃气轮机冷却空气量进行了推算,并对300 MW等级燃气轮机在不同透平初温、不同冷却空气量下的性能进行了计算,对透平初温、冷却空气量对机组循环性能的影响进行了定性分析。

冷却空气式蒸发器研究状况及应用技术

冷却空气式蒸发器广泛应用在冰箱、冷藏柜、空调器以及小型冷库中，它对这些系统的性能和节能有十分重要的影响。本文从数学模型、换热和优化设计三个方面总结了冷却空气式蒸发器的研究状况，并介绍了强制冷却空气式蒸发器的现实应用技术。

一种确定冷却空气用蒸发器管排数N值的方法

文章简要介绍了冷却空气用蒸发器的传统设计方法,提出了该方法中选取管排数N值和迎风面风速值时存在的问题;从分析冷却空气用蒸发器冷却效率的影响因素入手,系统研究了在N的不同取值范围中,N值和值之间存在的内在关系;得出了在值选定的情况下,N值必单一确定的结论;探讨了N值确定性这一结论在实际设计过程中的作用。

三菱F级燃气轮机透平冷却空气冷却水系统控制改造

三菱F级燃气轮机透平冷却空气(TCA)冷却水流量控制影响因素多、过程复杂。因控制质量不高造成TCA冷却水流量低,机组跳闸的事故常有发生。由于目前控制方式造成的冷却水流量高于设定值,一定程度上造成燃气轮机出力和透平效率的下降。本文提出了对TCA冷却水系统进行闭环控制改造的方法,首先对TCA冷却水系统流程进行优化,将冷却水回水至高压汽包管路与高压给水管路分离,避免两者流量互相影响;其次将流量控制阀(余热锅炉侧)由开环控制改造为闭环控制,并对各PID模块参数进行优化,实现对冷却水流量的精准调节;最后,增加逻辑闭锁条件,保证任一工况下只有单一阀门对冷却水流量进行PID调节。改造后的TCA冷却水流量更加稳定,工况切换更加平稳顺畅,冷却水流量能够很好地贴近设定值,进一步提高了联合循环机组的安全性、稳定性和经济性,对三菱F级燃气轮机TCA系统的自主升级改造提供了全新的思路。

PG6581B型燃气轮机冷却空气信息推测

作为建立燃用低燃值合成气燃气轮机变工况模型的一个关键步骤,本文对PG6581B燃气轮机冷却空气参数及其分配进行了研究,从公开发表的净功率、效率、排气温度等数据中推测出冷却空气量的分配规律,并利用文献中GE公司F级压气机特性曲线计算简单循环变工况性能,结果与实测数据基本吻合。