基于二维优化方法的涡轮过渡流道设计

为优化涡轮过渡流道的气动性能,以期提高发动机的整体经济性能,采用二维通流法与单纯性优化算法相结合的方法,对某型发动机涡轮过渡流道进行了二维优化。优化后过渡流道出口的总压损失系数降低了8.4%,流道扩压能力增加了40.4%,同时过渡流道出口气流均匀性也得到很大幅度的改善。使用CFD技术对初始流道和优化后流道性能进行了三维数值模拟,并分析比较了过渡流道与整流支板的三维流场分布,从而验证了二维计算与优化算法的可行性。

600MW机组中压缸启动过程的优化研究

以某厂阿尔斯通 6 0 0 MW机组冷态启动为例 ,利用研制的高中压转子应力与寿命损耗在线计算系统进行了实时计算 ,详细分析了启动过程中出现的问题 ,最后通过计算提出中压缸启动过程优化的思路。图 3表2参

CO_2跨临界循环双级压缩系统最优中间压力分析

为了提高CO2跨临界循环系统的效率,可以采用双级压缩。分析了给定双级系统的最优工况点,一级节流双级压缩系统的最优中间压力以及最优高压压力随不同参数的变化趋势性能,得到了最优高压压力与最优中间压力的关联式,为双级系统的设计提供了理论支持。

CO_2跨临界循环和氟利昂制冷剂循环性能分析

本文以R134a、R290和CO2制冷剂为研究对象,分别对三种单、双级循环的性能进行对比。结果表明,随蒸发温度增加、压缩机效率升高和冷凝器出口温度降低,所有循环性能均提高,单级CO2循环存在最优排气压力;用膨胀机代替节流阀可以显著提高CO2跨临界循环COP;低压级压缩机的效率比高压级压缩机对系统性能影响明显。双级循环中,CO2循环最优中间压力远高于其它两种循环。本研究为高效、节能的空调和热泵产品开发提供基础资料。

中间完全冷却CO_2跨临界双级压缩节流循环

双级压缩是提高CO2跨临界制冷循环性能系数COP的有效途径,且中间完全冷却形式的性能优于中间不完全冷却形式。对于中间完全冷却CO2跨临界双级压缩节流循环,节流形式有一次节流(STDC循环)和两次节流(DTDC循环)。分析了高压压力和气体冷却器出口温度对STDC循环和DTDC循环的性能影响,并与CO2跨临界单级压缩(STSC)节流循环进行了比较。结果表明:在给定条件下,DTDC循环的COP值最大、STDC循环的最优高压压力值最高;随着气体冷却器出口温度的升高,3个循环的最大COP均减小,最优高压压力均升高,压缩机的等熵效率均降低。对于DTDC和STDC循环,最优中间压力值偏离高压压力与低压压力的几何平均值,但是对系统的性能系数影响不大。

CO_2跨临界双级压缩循环中膨胀机的优化配置性能分析

用热力学第一定律和第二定律 ,对三种双级压缩带膨胀机的CO2 跨临界循环进行热力学分析 ,并分别从系统的性能系数、效率、中间压力以及排气温度等方面进行了比较。结果表明 ,DCOP循环的性能系数和效率最高 ;DCDL循环的最低 ;DCDH循环的性能非常接近DCOP循环 ,可以近似实现在最佳条件下运行。在CO2 跨临界双级压缩循环中 。

CO_2跨临界双级压缩循环性能研究及理论分析

为了探索CO2跨临界双级循环系统性能提高的方法,基于热力学循环分析方法,对CO2跨临界双级压缩循环建立了数学模型,并进行了理论分析.结果表明:在分析的几种循环中,2个气体冷却器双级循环最优高压最高,带中间冷却器和膨胀机双级循环最优高压最低;低压缩机效率对整个循环性能的影响要比高压缩机效率更为显著;带中间冷却器的循环存在最佳质量分配比;随蒸发温度增加,带中间冷却器的循环要比2个气体冷却器的循环最优中间压力变化要小;气体冷却器出口温度对循环性能的影响,要比蒸发温度的影响大;相同条件下,2个气体冷却器带膨胀机双级循环和带中间冷却器和膨胀机双级循环性能最优,2个气体冷却器双级循环性能最差,膨胀机循环性能要普遍优于节流阀循环性能.

软岩洞室最优支护的广义SMP准则解与对比研究

现有洞室最优支护设计均基于Mohr-Coulomb(简称M-C)准则,不能真实反映岩石强度的中间主应力效应以及围岩的三向不等应力状态。基于广义SMP准则和稳定蠕变J_3准则,考虑中间主应力对岩石强度的提高作用,建立了软岩洞室最优支护力与围岩允许最大位移的理论解答。洞室最优支护解答对M-C准则、外接圆Drucker-Prager(简称D-P)准则均具有很好的拓展性,且工程实例验证了其正确性。研究结果表明:3种强度准则结果间的差异实际反映的是对中间主应力效应的不同考虑,M-C准则和外接圆D-P准则对应的结果是两个极端情况,推荐选用广义SMP准则解答;岩石长期强度是洞室最优支护设计的关键参数,围岩凝聚力与内摩擦角的影响亦很显著,应合理测定岩石的强度参数并充分考虑变异性。

双级溴化锂制冷循环中间压力优化计算数学模型

该文分析了双级溴化锂制冷循环传统的热力计算方法与不足，提出了一个全新的通过计算双级溴化锂制冷循环中间压力来确定热力循环的方法。并提出了中间压力计算的数学模型，即ｐｍ ＝ ｐ０·ｐｋ ＋ Δｐ。通过计算机模拟计算，分别分析了热源温度、冷却水温度和冷媒水温度对Δｐ 的影响。以获得最大制冷循环热力系数为目标函数，通过优化方法确定影响Δｐ 各因素的加权系数，并获得了双级溴化锂制冷循环中间压力优化计算数学模型。简化和优化双级溴化锂制冷循环热力计算，使其获得最高热力系数。

某核电汽轮机高中压汽缸制造技术研究及结构优化

针对两台核电汽轮机高中压汽缸试制中暴露出的设计、工艺、制造成本等问题,提出了汽缸结构优化的设计方案,并且完善了制造工艺,改进后,降低了制造成本,提高了生产效率。

跨临界CO_(2)热泵系统最优排气压力模拟与实验研究

为探究各操作变量对系统最优排气压力的影响,基于MATLAB平台建立了系统仿真模型,分析了特定工况下,在有、无中间换热器的情况下,系统各变量对系统COP(制热性能系数)的影响,确定了影响系统最优排气压力的主要因素,并拟合了相应的关联式。同时利用跨临界CO_(2)热泵系统实验台,在不同蒸发温度与气冷器出口温度条件下研究了排气压力对系统性能的影响,得到不同工况对应的最优排气压力值,并与最优排气压力仿真值进行对比验证。结果表明:系统存在最优排气压力,使得系统COP在此压力下达到最大值;加入中间换热器以后,系统COP有所增加,但最优排气压力几乎不变;高的干度、过热度对系统COP的影响很小,系统COP随着气冷器出口温度的升高急剧下降,随蒸发温度的升高而增大,最优排气压力主要与气冷器出口温度和蒸发温度有关;实验得到的系统最优排气压力值与仿真值的最大相对误差为3%,仿真拟合的最优排气压力关联式与实际运行过程匹配良好。

两级节流中间完全冷却CO_(2)跨临界双级压缩制冷循环特性研究

CO_(2)是零ODP、低GWP的天然制冷剂,在冷库制冷系统中应用前景广阔。本文针对用于低温冷库的两级节流中间完全冷却CO_(2)跨临界双级压缩制冷循环(DTCC循环)建立数学模型,通过计算不同工况,分析蒸发温度、压缩机等熵效率、气冷器出口温度、排气压力以及回热循环方式对DTCC循环制冷系数的影响规律;给出DTCC循环的最优排气压力和最佳中间压力的计算式。研究表明:在蒸发温度-30~10℃、气冷器出口温度30~45℃范围内,DTCC循环的最优排气压力约比相同工况下的单级跨临界制冷循环的最优排气压力低0.3 MPa;低压级排气采用预冷气冷器、在高压级气冷器出口设置回热器均可有效改善DTCC循环的制冷系数。

带整流支板的涡轮过渡流道优化分析

在航空大涵道比涡扇发动机涡轮过渡流道优化问题的研究中,亚音速气流在其内部流动会因为扩压作用产生较强的逆压梯度,导致气流分离、边界层分离,这是过渡流道设计中的难点。为了降低过渡流道的流动损失、增大径向偏移、并改善气动性能,根据通流模型并结合一种新的优化变量参数化模型,发展出一种带整流支板的涡轮过渡流道优化方法,并应用提出的发展方法对某大涵道比涡扇发动机带整流支板涡轮过渡流道进行优化,优化后流道静压恢复系数提高,总压损失系数降低,并且流道沿程面积在出口处减小从而有效抑制了气流分离,仿真结果证明,改进的发展方法的可行性和有效性。

南海莺-琼盆地复杂压力层系井身结构优化设计

南海莺-琼盆地中深层压力层系复杂,压力台阶多、抬升快等特征给钻井作业带来喷、漏、卡等工程难题,导致井身结构设计复杂。在分析莺-琼盆地复杂地质特征基础上,综合考虑目的层深度、地层三压力剖面、必封点、钻井复杂情况、测试方案、钻井成本等因素,对该地区复杂压力层系井身结构进行了优化设计。对于垂深3 000~4 000 m中深层高温高压井,通过优化表层套管和技术套管的下入深度,避免使用非常规套管层次,优化为5层次常规套管程序井身结构;对于垂深4 000~4 500 m压力窗口极窄或负压力窗口的深层高温超压井,通过增加1层298.450 mm技术尾管封隔薄弱地层,不增加开钻尺寸、减小完钻尺寸,优化为6层次常规套管程序井身结构;上述2种井身结构若中途提前下套管,则启用149.225 mm备用小井眼。优化后的井身结构在莺-琼盆地39口探井中取得了良好的应用效果,井下复杂情况明显减少,钻井周期大幅降低,具有较好的应用推广价值。

660MW超超临界汽轮机组中压缸冷态启动过程优化

超超临界机组采用中压缸冷态启动方式,能够实现高、中、低压缸均匀加热,既能延长机组寿命,又能缩短启动时间,由于系统配置及逻辑控制等方面的原因,很多机组在中压缸启动过程中会出现影响机组安全的问题。以某电厂660 MW超超临界机组为例,对机组中压缸冷态启动过程中的出现异常问题进行原因分析,并制定优化方案,问题得到圆满解决。

哈汽-东芝1000MW超超临界汽轮机中压转子冷却系统优化

针对哈汽-东芝1 000 MW超超临界汽轮机中压转子冷却系统运行中出现的问题,分析了中压转子冷却初参数变化对冷却效果的影响。通过对该中压转子冷却系统进行的优化改进,提高了机组可靠性和运行效率。

基于GT-Suite仿真的双跨临界CO2并行系统性能分析及优化

能源危机和环境问题促使我国推进冷热能源供应方法改革,其中并行跨临界CO2制冷与热泵系统是近年间新兴的一种高性能解决方案。本文基于GT-Suite仿真平台,通过模拟和实验方法验证了跨临界CO2并行系统在冷热综合供应条件下的稳态性能与变工况条件下的实时优化方法。实验结果表明,实验工况下随着中间温度的上升,辅循环性能系数(COP)提升56.7%,主循环COP降低14.6%,系统整体COP表现出先上升再下降的趋势且存在一个最优值。通过极值搜索控制方法,在没有模型预测、实验标定的情况下即可完成系统内最优排气压力及最优中间温度的实时优化控制任务。

660MW超临界直接空冷机组整套启动中的问题及处理措施

针对660MW超临界直接空冷机组调试中遇到的难题、易发问题进行分析,找出原因,并提出适当的应对策略,以确保机组试运顺利推动。

福山油田美台区块井身结构优化

分析研究福山油田美台区块历年井的井史、测井数据、试油数据和地层压力预测,统计分析完钻井井身结构、施工参数、复杂情况和技术指标,随着认识的不断深入,钻井经验和技术水平的不断提高,可进行优化设计福山油田美台区块井身结构,降低钻完井综合成本,实现经济有效开发。

自然工质两级喷射器组合中间压力分配

建立了两级喷射制冷系统和两级喷射器组合的性能分析模型。以水、氨、R290、R600a为工质,研究了两级喷射器组合中间压力分配比与喷射系数的关系,当第一级和第二级喷射器的喷射系数相近时出现使总喷射系数最大的中间压力最佳分配比。探讨了不同工况下最佳分配比与总压缩比和膨胀比之间的关系。膨胀比一定时,最佳分配比随总压缩比的增大先增大,然后减小,最后又逐渐增大;膨胀比对最佳分配比也有一定影响,但与总压缩比的取值区间相关联。绝热指数是影响最佳分配比的重要因素,对处于相同最佳分配比工况的不同工质,绝热指数越大则所需的总压缩比也越大。提出了两级喷射器组合中各级喷射器结构选择方法。