间冷循环燃气轮机低压工作线及影响因素分析

为详细掌握间冷循环燃气轮机的工作特性及实际运行过程中低压工作线的变动,考虑空气系统引气、压气机出口漏气对流量连续的影响,引入压气机与涡轮及相邻涡轮间的流量比例系数,理论推导间冷循环燃气轮机低压工作线方程,得到影响低压工作线的典型因素。开展间冷循环燃气轮机低压工作线在典型影响因素下的变动机理分析,不同于高压工作线变动分析采用等换算转速条件,低压工作线变动分析采用等高压转子增压比条件更为合理。依据间冷循环燃气轮机长期运行后典型影响因素的变化,获得间冷循环燃气轮机低压工作线的具体变动结果,即高压压气机效率降低、高压涡轮效率降低、高压涡轮导向器面积增加、间冷器性能衰减及二次水温度升高等会导致低压工作线升高,低压压气机效率降低、低压涡轮效率降低、低压涡轮导向器面积增加、低压出口漏气量增加及大气温度增加等会导致低压工作线降低。

双层布置间冷散热器数值试验研究

利用ANSYSFluent软件,在自然通风状态下,对我国首创并实施的双层布置间冷散热器的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究。环境风速不大于4.5m/s时,下层各冷却柱的通风量和换热量均高于相应上层冷却柱。当环境风速为10m/s~20m/s时,间冷塔迎风面,下层冷却柱的通风量和换热量均低于上层;在间冷塔两侧及下风侧,下层冷却柱的通风量和换热量则高于上层。随着环境风速的增大,上层冷却柱将首先出现热空气流出间冷塔和“穿堂风”的现象。不同环境风速下,下层冷却柱的总通风量和总换热量均高于上层,二者总通风量相差1.29%~10.18%,总换热量相差1.11%~9.23%。

间冷循环燃气轮机相似准则及性能修正方法

为准确预测不同环境条件下间冷循环燃气轮机的性能,提出了一种基于相似理论的燃气轮机性能修正方法。基于白金汉定理推导了间冷循环燃气轮机相似准则,给出了海水流量、一次水流量和海水温度对应的相似准则数;针对间冷循环燃气轮机相似准则建立过程中因假设带来的误差问题,采用指数修正的方法提高相似准则数精度;分析了实际间冷循环燃气轮机运行不相似对性能参数的影响;在此基础上,构建了间冷循环燃气轮机性能修正预测公式,并分别采用小偏差方法和拟合方法获得修正公式中的系数项。结果表明:所提出的相似准则数具有较高的计算精度,其中热效率计算最大误差不超过1%,动力涡轮出口温度计算最大误差不超过0.3%;基于拟合的性能修正方法可将不同环境条件、不同工况下的间冷循环燃气轮机性能计算误差修正到1%以内,具有较好的性能评估能力,可满足间冷燃气轮机性能评估需求,对间冷燃气轮机的研制和试验工作具有重要意义。

复杂循环船用燃气轮机间冷器的数值模拟

在间冷(IC)循环燃气轮机中,间冷器是对燃气轮机性能有重要影响的部件。为了确定机上布置间冷器结构型式,针对某船用燃气轮机提出了3种间冷器结构方案,并进行了数值模拟,经过优化,得出了较好的模拟结果。由于在计算时对模型进行了简化,压降损失的计算结果不够准确,因此又进行了小流道的模拟计算,据此对3个方案压降损失的计算结果进行了修正。

间冷回热燃气轮机发展现状

概述了国内外间冷回热燃气轮机的发展现状;结合国内情况,提出了发展大功率舰船用燃气轮机的建议。

间冷循环燃气轮机集成仿真及优化匹配方法

考虑到舰船燃气轮机的运行特点,对船用燃机进行间冷改造是获得大功率、低油耗动力装置的有效途径。本文基于集成仿真方法,建立间冷燃气轮机的Simulink/AMESim集成仿真模型。基于该模型,研究了间冷循环燃气轮机与间冷系统的匹配问题以及淡水流量和海水流量对间冷燃气轮机性能的影响规律,给出了最优的淡水流量与海水流量及燃机运行在不同工况时的三通阀调节规律。研究表明:通过间冷系统与燃气轮机的优化匹配,可以获得综合性能更优的间冷燃气轮机;在非设计工况时,阀门调节规律对燃机稳定运行有着较大影响。

间冷冰箱三维气固耦合传热与流动数值研究

间冷式电冰箱通过空气流量分配来调节冷却空间的储藏温度，与直冷式电冰箱相比，其冷却空间流场与温度场的分布特性更引人关注．文中以某种间冷式电冰箱为对象，对其进行适当的几何简化，建立相应的物理数学模型，并采用属性标志辨别法来通用化地处理该类问题．以ＰＨＯＥＮＩＣＳ软件为数值计算平台，计算结果与相应的特征点实验相比较，验证了所建模型的准确性．从数值计算结果中分析发现，对于间冷式电冰箱，浮升力的影响可以忽略．该方法可为间冷式电冰箱风道阻力特性的改进提供参考．

间冷冰箱回风道的优化除霜设计

间冷冰箱蒸发器霜层分布对除霜加热器除霜热量分布的不一致性会导致除霜时间增加和除霜效率的降低,因此,本文提出一种间冷式冰箱回风道的优化除霜设计方法。首先通过实验测量除霜加热器表面温度分布,确定除霜加热器除霜热量分布,进而确定与除霜热量相匹配的蒸发器结霜分布;然后基于蒸发器结霜分布确定回风道出口的最优风量分布;最后基于最优的风量分布设计回风道,使蒸发器上霜层分布与除霜加热器除霜热量分布相一致,达到优化除霜的目的。通过某间冷冰箱回风道的优化设计案例表明,优化后的回风道可实现出口风量分布与除霜加热器除霜热量分布相匹配,除霜时间缩短了38.9%,同时使冰箱的制冷量增加了3.43%。

中低温余热与甲醇化学间冷相结合热力循环研究

本文基于探讨中低温余热与清洁合成燃料间接燃烧相结合的能量释放新思路,揭示同时降低燃烧过程品位损失和提高低品位能的功能力的机理。采用图象佣分析方法,明确地指出甲醇间接燃烧佣损失减少的原因。从系统集成角度,探讨燃气轮机循环中利用压气机间冷的低温热与甲醇吸热裂解相结合的热力循环,并研究和揭示该循环热力特性规律。本文为能量释放新机理的研究和构思新颖中低温余热的热力循环提供基础依据。

国内间冷开式循环冷却水系统阻垢缓蚀剂工程应用进展

介绍了阻垢缓蚀剂工作机理,叙述了近年来国内间冷开式循环冷却水系统阻垢缓蚀剂工程应用开发进展。提出阻垢缓蚀剂的工程优选步骤为:全面现场考察;小试研究,通过静态和动态实验研发新型复配药剂配方,调试其静态和动态性能参数符合GB 50050-2007要求;投产运行,以小试研究成果指导,落实最为节能减排工程技术方案。认为间冷开式系统中的沉积物、腐蚀和微生物三者之间是互相影响且可以互相转化的,阻垢缓蚀剂应结合杀生剂同时使用,并采取适合的检测手段及时预测、评估和防范生产运行中可能产生的风险。

间冷抽屉式冰箱箱内流场与温度场的数值模拟

建立了一间冷抽屉式冰箱内部的稳态空气流场和温度场的数学模型并借助于计算流体动力学软件FLUENT分别对原型抽屉式间冷冰箱和改进后的抽屉式间冷冰箱内部进行了数值模拟,研究了冰箱横杠的绝热材料及其布置、防露管的设置以及进风口的大小和方向等对冰箱内补空气流场与温度分布的影响.模拟结果表明,改进后的抽屉式间冷冰箱内空气具有更加均匀的温度场与流场,对于减少冰箱的能耗有重要作用.

间冷回热航空发动机技术发展趋势分析

间冷回热航空发动机是最受到重视的新型循环发动机。详细分析了间冷回热航空发动机的研究背景和开展该类发动机研究的必要性,描述了间冷回热发动机的基本工作原理和典型的技术特征。在此基础上,结合间冷回热航空发动机的技术发展历程的回顾,对其技术发展趋势和应用前景做出了预测。分析表明:间冷回热航空发动机以其低油耗的显著技术优势,将成为未来最有希望的"环境友好"民用航空发动机概念之一。

船用间冷循环燃气轮机供油规律仿真研究

根据热力系统机理建模的方法建立燃气轮机的完全非线性数学模型,考虑了对燃气轮机系统影响较大的转动惯性、容积惯性及中间冷却器的热惯性,基于Matlab/Simulink对船用间冷循环燃气轮机进行动态性能研究.针对分段线性的供油规律对间冷燃气轮机进行变工况性能仿真,得到间冷燃气轮机在加速过程中的最佳供油规律。

基于甲醇化学链燃烧的新型燃气轮机间冷循环

本文提出一种新颖的甲醇化学链燃烧动力循环系统。该系统利用空气压缩的间冷热提供甲醇和Fe_2O_3反应热,将间冷的低温热转换为高品位化学能;同时得到预冷的空气吸收燃烧产物Fe_2O_3的显热,降低了还原反应的温度。与常规化学链循环相比,该循环利用间冷的热量代替高温Fe_2O_3的显热提供还原反应的反应热,系统内能量品位匹配更加合理。根据图像媚分析方法,阐明了甲醇化学链燃烧过程(火用)损失减少和间冷热品位提升的机理。本文对新循环进行了分析,并以常规化学链循环为参照,研究了其性能。新循环的效率较高,同时可以实现CO_2无能耗的分离。

压缩制冷复合循环间冷机组热经济性分析与虚拟计算

简要回顾以氨气压缩制冷为复合循环间接空气冷却系统的正循环系统(简称"压缩制冷复合循环间冷系统")的构建及工作原理。基于热力学原理拟订了制冷循环热经济性能评价方法和评价指标;以蒙东某地亚临界600 MW直冷机组为比较基准,进行了同环境、同容量、同型号但不同低压缸的虚拟压缩制冷复合循环间冷机组的热经济性能评价指标的虚拟计算。从理论上导出了制冷循环年累计产/耗电量比大于1的存在必要条件为转捩温度Tt必须高于正/逆制冷循环切换温度Ts,且高得越多,热经济性能越佳;揭示了转捩温度的数值大小与产能和耗能设备的效率密切相关,切换温度与汽轮机排气背压及机组安装地的气象条件有关。

某型间冷燃气轮机热力计算方法研究

为提高航改燃气轮机的性能,以现有的简单循环的某型燃气轮机为基础开展了间冷循环研究:采用牛顿迭代法和循环迭代算法,分别对以该燃气轮机核心机为基础发展的间冷循环燃气轮机进行了热力计算和比较,并进行了该间冷循环燃气轮机的设计点方案论证。

轴对称弹体级间冷分离流场数值模拟与阻力特性

为了揭示级间冷分离过程中前、后体阻力变化的机理,对低空超音速条件下轴对称弹体级间冷分离流场变化过程进行了数值模拟,得到了级间区域的2种典型流场结构及2种流场结构过渡阶段的演变特征,得到了前后两体阻力特性的变化规律。随着轴向相对距离的增加,级间流场结构由涡流主导向激波主导逐渐转变。在后体头部脱体斜激波形成时,后体阻力出现突增,后体对前体的影响基本隔绝。但在一段距离内,后体阻力的增加主要来源于头部脱体斜激波的增强,导致后体阻力仍远小于其单独飞行时的阻力,甚至小于前体阻力。另外,证明了采用分离前全弹阻力与分离后前体阻力之差计算分离初始后体阻力是合理且保守的。

利用间冷的甲醇重整制氢-发电联产系统

基于能的梯级利用的思路,本文提出了一种新颖的制氢-发电联产系统。新系统利用空气压缩的间冷热提供甲醇重整反应热,不仅合理地利用低温间冷热,同时实现了甲醇重整制氢弛放气的综合利用。新的联产系统具有优良的热力性能,相对节能率达到4.8%。根据图像圳分析方法,阐明了利用间冷热甲醇重整制氢过程损失减少和间冷热品位提升的机理。本文对新循环进行了分析,并以制氢和发电的分产系统为参照,研究了其性能规律。

压气机无级间冷燃气轮机性能的理论研究

本文针对压气机入口喷水方式，探讨了利用水的显热及蒸发潜热对压缩空气进行连续冷却的效果，建立了连续冷却（无级间冷）数学模型，在理论上研究了最大注水量、最佳注水量、以及注水最小压比，分析了相应循环的性能特点。

舰船燃气轮机间冷系统流动参数优化分析

在传统换热器的设计理论和方法的基础上,进行了燃气轮机间冷系统的优化设计。使用VB程序语言和VS平台开发了辅助间冷系统设计程序,利用该程序进行了某参数条件下燃气轮机间冷系统的初步设计,并分析了不同液侧进口参数对间冷系统性能的影响。分析结果表明:乙二醇水溶液流量和海水流量的增加都可以提高间冷系统性能,但流量不是越大越好,应根据条件合理选择流量;海水温度对间冷系统效率的影响很显著,优化设计时要加以考虑。