航空发动机压气机导叶主备控制切换研究

为了提高任务可靠性,某型航空发动机压气机导叶控制装置采用双余度电液伺服阀作为电液转换装置,同时采用高速电磁阀作为备份。为了保证压气机导叶主备伺服回路切换过程的稳定性,基于建立的导叶伺服控制系统模型,对识别出的主备伺服回路切换过程的关键因素进行仿真研究及试验验证。研究结果表明,当主控伺服回路出现故障后,通过缩短转换活门切换时间、减小电液伺服阀零偏和高速电磁阀热备份的处置方式,可以有效减小切换过程的扰动。

某型发动机低压压气机导叶角度偏关故障分析与排除

针对某型发动机低压压气机导流叶片角度低于标准值即偏关的故障,详细分析了故障现象,阐述了低压压气机导流叶片调节通道工作原理及控制计划,剖析故障机理。根据所制定的排故流程,提出并分析了可能引发该故障的综合电子调节器、电路、传感器故障模式,最终确定综合电子调节器故障导致低压压气机导流叶片角度低于标准值。更换综合电子调节器,进行外场试车验证。结果表明:发动机工作参数正常,推力稳定,低压压气机导流叶片角度符合要求。

周向畸变条件下压气机非轴对称导叶设计方法研究

在侧向蜗壳进气条件下,压气机导叶进口出现畸变区,使导叶总压损失系数增大以及气流角在周向和径向上出现不均匀现象。对此进行导叶非轴对称改型设计,采用实验设计(DOE)方法进行参数寻优,以降低导叶气动损失同时获得更加均匀的出口气流角。改型结果显示:设计工况下气流攻角保持在-2°左右,较原型叶片有较大改善,总压损失系数降低4.9%,出口气流角基本与均匀进气时相同。通过对计算结果的分析,解释了叶型损失降低的机理,对工作在相似环境的叶型设计提出了优化建议。

烟气再循环联合循环中燃气轮机温度控制方案

在部分负荷工况下,采用余热锅炉排气再循环与压气机进口导叶调节联合应用(EGR-IGVC)策略,可有效改善燃气轮机联合循环性能.但此策略若配合联合循环电站部分负荷工况中燃气轮机常采用的等T3(透平入口温度)-T4_(m)(透平排气温度最大允许值)温控方案,在较低负荷下会造成较大的底循环损失,底循环做功能力下降明显.提出了一种更适用于EGR-IGVC策略的等T3-T4_(m)-T4_(d)(透平排气温度设计值)温控方案,以PG9351FA型燃气轮机联合循环为研究对象,采用能量与分析方法,对比研究了EGR-IGVC策略配合两种温控方案时的联合循环部分负荷性能.研究结果表明,当环境温度为15℃,部分负荷率在80%负荷以上时,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)方案效果仍为最佳;在30%~80%负荷时,与配合等T3-T4_(m)方案相比,EGR-IGVC策略配合等T3-T4_(m)-T4_(d)方案可使燃气轮机效率提高0.15~0.47个百分点,余热锅炉损失减少0.51%(2.15 MW)以上.研究亦表明,当环境温度在0~40℃间变化时,采用等T3-T4_(m)-T4_(d)方案总能获得更高的联合循环效率,且随环境温度上升,部分负荷效率增幅更为明显.

基于压气机进口导叶可调的涡轴发动机性能参数换算方法研究

通过分析研究涡轴发动机整机试验性能评价方法,量化分析了大气湿度对涡轴发动机整机性能的影响程度,分析研究了湿度修正导致相同换算转速下压气机进口导叶角度不一致的原因。对原涡轴发动机整机试验性能评价方法进行改进,引入因湿度修正后压气机进口导叶角度不一致对整机性能影响的修正项,并通过试验研究获得了涡轴发动机燃气发生器相对换算转速0.90~0.98时压气机进口导叶角度修正量与环境温度和湿度的曲线。验证结果表明,改进后的涡轴发动机整机试验性能评价方法效果明显,精度得到较大提升。

燃机压气机启动工况影响因素数值模拟研究

针对燃气轮机启动阶段压气机旋转失速及喘振问题突出的现象,对某燃气轮机压气机部件的启动过程进行了数值模拟,并比较了不同升转速率及进口可调导叶角度的升转过程中,速度云图、沿叶高总压分布等相关参数。模拟结果显示:不同的升转速率对于叶高较低位置流场的影响不大,但是在0.9叶高处会存在明显差异,2 r/s~2升转速率下,动叶尾缘流动分离较弱,4 r/s~2升转速率下,低速区基本占据流道空间;动叶叶片尖端的流动分离现象在进口可调导叶逆时针旋转5°时,较其他工况得到明显抑制;进口可调导叶角度的变化带来流场改变的同时,在叶顶间隙会出现一个沿着压力侧的高速区。

航空发动机导叶模糊控制器设计与参数优化

选用AMESim构建导叶调节机构液压部分的模型,在Simulink中搭建模糊控制器模型,在iSIGHT中用混合优化算法对控制器的参数进行优化.所采用的多软件联合仿真效率高,相较于常规比例积分微分(PID)控制的导叶调节机构,数值仿真最终形成的导叶调节机构响应快且超调不明显,对扰动敏感度小,动静态特性良好,有一定的实用价值.

上下游边界耦合对燃烧室流场的影响研究

通过仿真解耦研究了燃烧室上下游边界对燃烧室流场的影响,并与试验结果进行了对比验证。结果表明,相比于单燃烧室仿真,基于多部件的联合变维仿真可以提高燃烧室内各部分压降的预测精度,能够更加真实地模拟出火焰筒内流场分布以及出口温度分布,且与试验值吻合更好;单燃烧室仿真相比燃烧室与高压涡轮导叶联算,火焰筒出口附近流线方向会偏高,进而影响径向温度分布趋势。单燃烧室仿真相比燃烧室与压气机末级导叶联算,会影响对二股流漩涡的预测精度,且不均匀的压气机出口流场,通过影响旋流器进气均匀性来影响燃烧的反应进程。相比单燃烧室仿真,基于多部件联合变维仿真的燃烧室温度分布系数和径向温度分布系数,在70%流道高度处的温度相对偏差最小(为-0.6%),其他高度处的温度相对偏差也相对较小,预测精度有较大的提升。

西门子RST燃烧器深调燃烧稳定性浅析

本文结合京能高安屯燃气热电厂SGT5-4000F(4)级燃机更换RST燃烧器情况,对燃烧器更换前后的数据进行比对和分析。RST燃烧器的更换不仅解决了燃烧稳定性问题,而且降低了NO_(x)排放量。