吹风比和肋板对叶片尾缘开缝气膜冷却特性的影响

为了阐明吹风比和肋板对燃气透平叶片尾缘开缝区域气膜冷却性能的影响,采用延迟-分离涡模拟方法求解了尾缘开缝模型的流量系数、非定常流场结构和气膜冷却效率,采用实验数据考核了延迟-分离涡模拟方法对流量系数和气膜冷却效率预测的有效性,获得了使尾缘开缝壁面气膜冷却效率最佳吹风比。结果表明:流量系数随吹风比增加而增大,但吹风比大于0.65后,流量系数几乎不受吹风比影响;在吹风比0.20~0.65范围内,尾缘开缝壁面气膜冷却效率随吹风比增加而增加;在吹风比0.80~1.25范围内,冷热气掺混剧烈,冷却效率略微下降;肋板结构增加了冷气通道的阻塞效应,并限制了开缝区域冷气旋涡的发展,导致展向涡提前扭曲、变形和分解;相对于无肋板结构,带肋尾缘开缝结构的流量系数下降了约5%,气膜冷却性能提升了约10.8%。开缝下游的旋涡脱落和冷热气流间的掺混是影响开缝壁面冷却效率的主要原因,综合考虑冷气消耗和气膜冷却效率,无肋板时最佳吹风比为0.65,带肋板时最佳吹风比为0.5。

肋板倾角和形状对尾缘开缝区域非定常冷却性能的影响

针对燃气透平叶片带肋板的尾缘开缝模型,采用延迟分离涡模拟非定常数值求解方法,研究了3种肋板倾角(10°,12.5°,15°)、4种肋板形状(直肋板,直-直型扩张肋,直-直型收缩肋,直-拱型收缩肋)条件下尾缘开缝区域的流动性能与冷却效果,分析了肋板几何参数对尾缘开缝区域流场结构和气膜冷却性能的影响。计算结果表明:对于带肋板的尾缘开缝结构,开缝壁面的展向平均冷却效率在肋板末端会因为冷气难以向肋板正后方扩散而出现突降,且突降幅度随着肋板倾角的增大而增大;增大肋板倾角会降低开缝壁面的整体冷却性能,当肋板倾角从10°增大至15°时,开缝壁面展向平均冷却效率的最低值从0.66降至0.6,下降了约9.1%;在4种肋板形状下,直-直型扩张肋在肋板间的开缝壁面上拥有最佳的冷却性能,在肋板下游的开缝壁面上表现最差,直-拱型收缩肋在这两段区域内的表现正好与之相反;直-拱型收缩肋条件下开缝壁面上展向平均冷却效率的最低值为0.675,相比直-直型扩张肋提升了约15%。

过滤分离器焊缝横向裂纹原因分析与修复

过滤分离器是天然气站线设备上的重要装置,某过滤分离器在其端部快开盲板与本体的环缝焊接过程中,产生了大量均匀分布的横向裂纹。本文分析了该过滤分离器焊缝横向裂纹产生的原因,结合实际情况制定合理的修复方案,并获得了较好的焊接质量。

低NO_x煤粉燃烧器的试验研究

对低NOx 燃烧器从试验和数值模拟两个方面进行了研究 ,结果表明 :低NOx 燃烧器浓淡两侧的速度比与管道气体速度和分隔板开缝与否均无关 ,大小为 1 .1 4～ 1 .3 0 ,速度差为 2 .3 7m/s(管道气体速度U =1 8m/s时 )～ 7.90m/s(管道气体速度U =2 8m/s时 ) ;低NOx 燃烧器分隔板开缝时 ,相对不开缝结构阻力增加 1 .3 % (1 80°扭曲分隔板 )～ 1 0 % (平直分隔板 ) ;低NOx 燃烧器分隔板前布置阻挡锥时 ,阻力再增加1 0 .1 % (1 80°扭曲分隔板 )～ 1 2 .1 % (平直分隔板 ) ;低NOx 燃烧器浓淡两侧的固气比与分隔板有无开缝无关 ,浓侧煤粉射流的固气比随气流速度增大而增大 ,淡侧射流的固气比随气流速度的增大而减小 ,浓淡两侧的固气比随管道煤粉固气比的增大而增大。常规直流煤粉燃烧器加装不开缝的平直分隔板时 ,阻力增加1 7.7% ,加装不开缝的 1 80°扭曲分隔板时 ,阻力增加 71 .6%。低NOx 燃烧器的分隔板开缝时 ,浓淡两侧的静压平衡 ,浓淡两侧的湍动能都增加 ,浓侧湍动能增加大约 2 0 %。