N-U选粉机的理论及试验研究

采用滑移动网格、RNG k-ε流模型成功实现了基于转子转动过程的选粉机三维流场数值研究,在对选粉机常见动、静叶片充分的CFD理论研究基础上提出了全新N-U选粉机技术,以天津院TRMK5. 6立式辊磨试验系统为平台,采用动力相似原理,试验研究了N-U选粉机、O-Sepa选粉机在相同工况条件下的性能,最后得出N-U选粉机相对于传统O-Sepa选粉机在主机电耗、成品比表、颗粒级配等方面具有明显的技术优势,为水泥工业的节能降耗提供了一种良好的技术方案。

一种U型动叶片选粉机的研究及应用

采用天津水泥工业设计研究院有限公司独有的选粉机CFD(Computational Fluid Dynamics)数值研究平台,首先对选粉机几种常见动叶片的阻力性能、选粉效率进行了数值研究,提出了兼顾阻力与效率的U型动叶片选粉机,其次在充分的理论及试验研究基础上,在前进冶金科技有限公司的TRMS43.3矿渣磨选粉机等数个现场进行了工业应用,取得了良好的效果,为粉磨系统的节能降耗提供了一种具有良好工业应用价值的技术方案。

涡轮叶片冷却U型通道设计

针对涡轮叶片在以U型通道冷却时,会因回流区而产生局部高温的现象,分别在U型通道上增加渐斜隔板并倒角、通道头尾加渐斜隔板与倒角来改善其局部高温。以定表面温度的方式建立模型,采用计算流体力学方法模拟其传热效率的改善及冷却程度,计算结果表明以渐斜隔板并倒角的方式对局部高温改善的效果最好。

涡轮叶片带肋U型通道水流模拟试验研究

针对航空发动机高压涡轮叶片尖部带肋U型通道、根部带肋U型通道和有尾缘劈缝尖部带肋U型通道放大模型,在保证几何面积相似、冷气流和水流进口雷诺数相等的条件下,分别采用红墨水和氮气作为示踪剂进行水流模拟试验,显示三种带肋U型通道的流动情况。试验结果表明,两种尖部带肋U型通道不存在滞止区,满足设计要求;根部带肋U型通道中气流发生分离,流场不稳定,需要调整肋的位置。

涡轮叶片U型冷却通道旋转流动特性模拟

为了研究发动机涡轮叶片U型通道在旋转条件下的流动特性,采用Fluent中双精度速度压力耦合求解器的简单算法,湍流模型采用k-ωSST模型,压力动量项和密度项用二阶迎风差分格式数值计算,能量项用快速格式计算,建立了旋转条件下涡轮叶片U型通道内的数值模拟方法,分析对比了静止条件下和旋转条件下U型通道内的流动特性。结果表明,相对于静止条件,旋转使得U型通道内液体的流动更加复杂,二次流现象更加严重,湍流程度加剧,换热加强,在科氏力作用下径向出流和径向入流呈相反的流动,在横管段由于旋转和迪恩涡双层作用,换热效果最强。

燃气轮机涡轮叶片U型通道的流动特性优化

在燃气涡轮中,叶片内部的高效冷却通道是保障发动机安全稳定运作的关键技术。着重对内冷通道流动特性进行优化研究,使用二维仿真进行优选,并通过大涡模拟验证了通道的性能优化。结果表明,非对称的回转段与隔板凸起结构显著削弱了二次流的强度,并使下游的流动更加均匀,优化结构的阻力系数下降了38.76%。

U型螺栓失效断裂原因分析

某汽轮机组在运行过程中空冷岛风叶U型螺栓发生断裂,利用宏观形貌观察、化学成分检测、金相组织观察、断口微观形貌观察及力学性能测试等方法对U型螺栓的断裂原因进行综合性失效分析。研究结果表明,由于螺栓的规格选用存在问题,导致U型螺栓的弯曲半径小于风叶轮毂半径,从而使螺杆内弧侧与风叶轮毂的接触部位因长期磨损而形成应力集中,并诱发疲劳源。同时,U型螺栓1的螺杆内弧与直杆过渡处存在一定程度的弯制残余应力,最终,在拉应力、弯制残余应力及风叶振动所产生的交变应力的综合作用下,疲劳裂纹源加速扩展,导致螺栓的断裂失效。

带顶部出流孔U型通道的流阻与换热研究

内冷通道与叶尖冷却均匀是保障燃气轮机涡轮叶片安全稳定运行的关键技术,带顶端出流孔的U型通道作为这两个冷却技术相结合的产物,极具研究价值。为分析单个顶端出流孔的不同空间位置对U型通道流动换热特性的影响,采用数值仿真的方法展开研究。研究结果显示:当顶端出流孔处于通道回转段出口侧时,流动性能下降了约15%,但换热系数显著提高,综合热性能系数提升了6%。

大压力可快速拆装型串联缸压刀装置

本文阐述了一种大压力可快速拆装型串联缸压刀装置的结构及工作原理;并将其装置与以往装置作了对比,从而得出结论:此装置不仅操作非常简便,而且剪毛质量大大提高。

旋转带肋U形通道中的汽雾/空气流动与换热的模拟研究

本文采用SST(剪切应力模型)湍流模型模拟研究了旋转带肋U形通道中的汽雾/空气流动与换热特性,分析了汽雾的初始直径和温度对汽雾/空气冷却性能的影响规律。结果表明:雾滴在旋转通道第一流程向尾缘面偏转,在第二流程向前缘面偏转;雾滴初始直径越小,到达加热段某截面的直径越小,使换热效果越好,同时,汽雾浓度也越小,使换热效果越差,存在一个最佳的汽雾初始直径,使综合的换热效果最好;汽雾初始温度越低,汽雾流动距离越大,换热效果越好。