部分进气燃气涡轮机叶轮流场数值模拟

基于求解雷诺平均的NAVIER-STOKES方程组,对部分进气燃气涡轮机叶轮内部流场进行全3D粘性定常数值模拟,研究了涡轮机叶轮内部流场精细结构。研究结果表明,本文所使用的数值模拟方法能够较好地捕捉部分进气燃气涡轮机叶轮内部存在的各种复杂流动结构;叶轮进口燃气超音速,导致叶轮入口产生激波,激波与边界层干涉,造成边界层分离,引起流动损失增大,从而影响叶片的载荷分布和涡轮效率;叶轮通道内部流动呈强3D特性,存在各种旋涡结构;部分进气设计和叶轮高速旋转,使叶轮受到强烈的交变力冲击,对叶片应力分布产生不利影响。该方法为部分进气燃气涡轮机设计及工程应用提供参考。

水下航行器燃气涡轮机叶轮模态分析

为了避免水下航行器燃气涡轮机在工作时发生共振,在合理的假设条件下建立了燃气涡轮机叶轮的有限元模型,利用有限元分析软件ANSYS的循环对称方法对其进行了模态分析,并对前12阶振型进行了讨论,分析了叶轮转速和工作温度对叶轮模态的影响,所得结论符合工程实际规律,对水下航行器燃气涡轮机的安全使用、结构设计和动力学分析具有重要的参考价值。

水下航行体燃气涡轮机工作特性数值研究

基于求解雷诺平均的NAVIER-STOKES方程组,对水下航行体涡轮机的工作特性进行了数值计算,研究了水下航行体涡轮机气动性能的主要参数(涡轮功量、流量和效率)与状态参数(转速、膨胀比)之间的关系,分析了涡轮机通流部分各种损失的变化规律,为部分进气燃气涡轮机设计及工程应用提供参考。研究表明,涡轮机喷管流动状态不受其后叶轮的影响,只与涡轮机膨胀比有关;存在一个临界膨胀比值,涡轮机膨胀比大于此值时,喷管速度系数和总压恢复系数随膨胀比变化比较平缓,而小于时,喷管速度系数和总压恢复系数随膨胀比减小而急剧减小;存在一个临界膨胀比,使得涡轮机效率最大;膨胀比大于此值时,涡轮机效率随膨胀比减小而减小;小于此值后,涡轮机效率随膨胀比减小而急剧降低;同一膨胀比下,涡轮机转速减小,涡轮机效率降低。

燃气涡轮机高速转子临界转速仿真

工程应用中燃气涡轮机高速转子需要确定其临界转速,以确保发动机在安全的转速范围内工作,而不发生共振。以一种高速转子系统为研究对象,分别采用传递矩阵法和有限元法对其临界转速进行求解,通过试验测试,验证了这两种方法的可行性和精确性,为工程设计提供了依据。

燃气涡轮机导片与转子叶片交互作用的非定常流场数值模拟

采用ICEM-CFD软件建构O-H网格系统,分别模拟二种不同的涡轮导片及转子叶片间隙在转动效应下流场结构。模拟的数据与实验值做比较后,发现在涡轮导片及转子叶片流场预测上,已能有效预测流场的边界层流、分离流的发展以及导角叶片与转子叶片间的多震波的流场现象,另外亦能针对涡轮叶片压力总损失及轮机效率加以分析,为涡轮机的改进设计和优化提供了理论依据。

用于燃气涡轮机高温测量的光纤高温计

涡轮前燃气温度测量具有环境恶劣、污染严重等不利因素。高速燃气不但会给测量引入额外的速度误差，而且在高温燃气形成的强温度场作用下，光纤自身热辐射会极大地影响高温计的分辨率和精确度。针对涡轮前燃气测温的特殊条件，讨论了黑体式蓝宝石光纤高温计的几个关键技术，并分析和实验了双光纤补偿法克服强温度场影响的效果。

基于贝叶斯诊断理论的航空发动机燃气涡轮机故障原因分析

将贝叶斯数值理论应用到航空发动机燃气涡轮机的故障诊断过程中,通过建立燃气涡轮机贝叶斯数值诊断理论模型,计算出系统所表现出的故障征兆对故障成因的概率,利用状态识别极限法则,来判定涡轮机系统所处的工作状态。经过长期实践验证,此方法具有良好的故障诊断、识别效果,有效提高了该型燃气涡轮机故障诊断过程中不确定性信息处理的能力及推理的质量。

燃气涡轮机导片与转子叶片交互作用的非定常流场数值模拟

采用ICEM-CFD软件建构O-H网格系统,分别模拟两种不同的涡轮导片及转子叶片间隙在转动效应下流场结构。模拟的数据与实验值做比较后,发现本研究在涡轮导片及转子叶片流场预测上,已能有效预测流场的边界层流、分离流的发展以及导角叶片与转子叶片间的多震波的流场现象,另外亦能针对涡轮叶片压力总损失及轮机效率加以分析,为涡轮机的改进设计和优化提供了理论依据。

西门子为俄罗斯油气商Rosneft提供燃气涡轮机

近日，西门子能源公司与俄罗斯油气商Rosneft公司签定了一份合同，为其提供三台SGT-800燃气涡轮机。这种工业化燃气涡轮发电机每台发电容量达45MW。它们将被用于Rosneft公司一家燃气发电厂，该电厂将由在西伯利亚的Priobskoye油田生产的相关石油天然气来提供原料，为所有与Priobskoye油田相关Rosneft工厂的主要供电来源。

燃气涡轮机在鱼雷动力系统中的应用与发展

回顾并展望了燃气涡轮机在鱼雷动力推进系统中的应用与发展,分析了燃气涡轮机在鱼雷动力推进系统中的发展需要,基于对鱼雷燃气涡轮机动力系统的组成、原理和特点的认识,指出满足鱼雷要求的涡轮机类型一般是轴流式或重入式部分进气单级或复级冲动涡轮机,与航空燃气涡轮机作比较,其在结构、驱动目的、能源、冷却介质以及废气排放等方面有较大区别,与液体火箭发动机燃气涡轮泵比较,其在使用燃料、使用环境和工作方式等方面也有很大区别,最后对开展鱼雷燃气涡轮机的研究提出了几点建议。

鱼雷燃气涡轮机废气喷水冷却计算与分析

使用燃气涡轮机可使鱼雷航速大幅度提高,但由于涡轮机后废气温度较高,对密封、轴承、润滑系统及航迹产生不利影响,必须采取措施对废气进行冷却。本文详述了涡轮机废气喷水冷却的原理,并基于工程热力学及流体力学基本理论,建立了废气喷水冷却计算模型,对不同工况下涡轮机废气冷却进行了计算,得到了满足要求的最优喷水量和冷却后废气热力参数。计算结果为燃气涡轮机动力装置冷却系统设计提供了理论支撑。

数据驱动的燃气涡轮机跳闸预警方法的研究

燃气涡轮机已被广泛运用于现代工业中,其跳闸事件的发生将产生巨大的经济损失,因此,对燃气涡轮机的跳闸事件进行预测有重要的经济意义。然而,燃气涡轮机跳闸的预测研究是一个崭新的领域,研究成果非常有限,且缺乏数据驱动的预测方法和理论研究。从数据的预处理开始,研究了从数据的归一化、特征选择到特征值选择、特征值粒化等系列问题,并从各个角度设计了Elman神经网络的预测模型实验,对实验结果进行对比,得到了一系列建立并改善数据驱动的Elman网络跳闸预警系统的方法和有益经验,以供其他相关研究参考。

一种水下航行器燃气涡轮机性能模拟试验方法

针对以往水下航行器动力系统设计试验中的不足,通过分析水下航行器涡轮机的基本原理,利用空气动力学和流场相似理论,对涡轮机性能模拟试验原理和方法进行了探讨,提出了一种通过燃气涡轮机低工况性能模拟试验来验证设计工况的试验方法,旨在为涡轮机的性能试验验证提供理论基础,同时为涡轮机的试验条件建设提供参考。

某型燃气涡轮机间隙机理研究与调整工具设计

针对某型燃气涡轮机涡轮间隙技术指标进行研究,通过对燃气涡轮机组成、相关尺寸关系,通过定量确定变量变化范围,确认涡轮间隙尺寸最优值,从而建立最优管控指标,指导生产。对间隙超差故障进行分析、制定故障排除措施并进行间隙调整工具的设计。

含微型燃气涡轮机的中低压微电网动态仿真

微型能源网是能源互联网建设的重要组成部分,小型化规模化的发电和储能技术在中压和低压配电层面的互联,有可能显著影响电力系统的性能。现描述了主要的微电源模型,重点介绍了微型燃气涡轮机及风力发电模型,基于上述模型设计了一个针对中低压微电网运行的稳态模型和动态模型的动态仿真平台,并选取了典型的低压微电网案例进行仿真,仿真结果验证了仿真平台的合理性。

西门子和铬合金公司投资建设新的燃气涡轮机零件合资公司

西门子公司(Siemens Corp.)宣布将和位于佛罗里达州希尔斯博夫县的铬合金燃气涡轮公司(Chromalloy Gas Turbine Corp.),又称克珞美瑞燃气涡轮有限公司开设一家合资熔模铸造厂,这项投资13900万美元的项目将专门为西门子燃气涡轮机生产叶片。作为合资工厂的先进翼型部件(AdvancedAirfoil Components,AAC)工厂建筑面积210000平方英尺(19510m2),该工厂将持续建设,并在今后4年内完全建成。该项目是2017年5月宣布的。

GE利用3D打印技术助力燃气涡轮机打破能效记录

据GEPower2017年12月14日消息,美国GE公司宣布旗下HA级重型燃气涡轮机最新版本9HA.02联合循环发电效率突破64%,打破此前创造的63.7%世界记录.GE称,3D打印技术是实现高效能的关键.9HA.02涡轮机燃烧室的设计采用金属3D打印进行了优化,改进了燃料和空气的预混,不仅降低了成本,缩短了生产周期,而且成功提高了能源效率.9HA.02的输出功率高达826兆瓦,据GE估计,额外的电力输出可为全球客户节省高额燃料费.GE的HA系统充分体现了3D打印技术的潜力.

新ISO标准 确保燃气涡轮机应用安全

一项新ISO标准解决了在设计、包装和安装燃气涡轮机应用上考虑到的重大安全问题。