煤和生物质化学链共气化特性研究

化学链气化是用于合成气生产的气化技术,通过氧气载体循环,减少了对纯氧和外界热量的需求。研究天然氧载体(铁矿石、硫酸渣、红泥)对褐煤和木屑化学链共气化特性的影响,结果表明,当褐煤和木屑掺混比7∶3、温度900℃、水蒸气流量400 mL/min、O/C比为0.2时,褐煤和木屑化学链共气化达到最优气化工况,碳转化率为87.2%,气化效率为68.7%,说明天然载氧体对褐煤和木屑共气化反应具有较好的促进作用。

船舶传动装置双重功率分支机构研究

双重功率分支又称为功率四分支,其特点是在两级减速齿轮传动装置中的第Ⅰ级采用功率两分支,第Ⅱ级每个小齿轮再采用两分支,实现双重功率分支。双重功率分支机构可进一步提高传动装置功率密度比,有效解决船舶传动装置大扭矩、大功率、大速比的要求。在双重功率分支机构中,为实现其均载要求,将Ⅱ级小齿轮做成浮动结构。采用有限元法对自行设计的双重功率分支试验箱中的Ⅱ级小齿轮进行了强度校核计算,对试验件的设计具有重要的指导作用。

燃气轮机叶片气膜冷却研究进展

综述了近年来燃气轮机涡轮叶片气膜冷却技术的研究成果。介绍了气膜冷却的基本原理,总结了叶片端壁、顶部、前缘及尾缘区域气膜冷却的研究进展和气膜孔流量系数的研究状况,阐述了影响气膜冷却效果的各种因素及气膜冷却对气动损失的影响。最后指出将气膜冷却与其它涡轮叶片冷却技术相结合的复合冷却,应是未来涡轮叶片冷却技术的发展方向。

气流式喷嘴雾化特性试验研究

一般气流式喷嘴并不能雾化气液混合物,而压力式喷嘴相比气流式喷嘴,存在着易磨损,雾化效果差等问题。为解决上述问题,我们自行设计了新型的气流式喷嘴,并进行了雾化特性的试验研究,对雾化粒滴进行了测量分析。测量结果表明,该型喷嘴在试验条件下雾化粒度小于50μm,雾化效果优于一般的气流式喷嘴。与此同时我们对影响雾化效果的影响因素进行了分析研究,对不同气液比的情况进行了测试,发现当气液比增大时雾滴粒度减小;同时我们还对空气速度分别为150m/s及250m/s进行了测试,测试看出气液相对速度越大,雾滴粒度越小。研究表明,该型喷嘴能够对气液混合物进行雾化,并可应用于石化领域中分离塔的碱液分离,压缩(气)机注水降温中水的雾化等。

双燃料燃气轮机喷嘴结构及性能研究

针对工业燃机对燃料适用性的要求,为实现机组在工作状态下燃料的无扰动切换技术,在某母型机燃油喷嘴的基础上,设计一款可以兼烧天然气和轻柴油的双燃料喷嘴。为考察喷嘴结构对燃烧性能的影响,采用Fluent软件计算天然气斜气孔的旋向、径向角度、旋流角度、气孔直径等参数对燃烧场的影响,并与原型机燃油流场进行对比分析。研究结果表明,当斜气孔与空气旋流器同向、旋流角度为40°、径向角度为30°、孔径为1.0 mm时,燃烧室出口温度场特性良好,出口温度最大不均匀度为22%,径向不均匀度为5.6%,周向不均匀度为1.0%,总压损失为3.6%,燃烧效率为98.6%。天然气燃烧场特性与轻柴油燃烧场基本一致,说明该型双燃料喷嘴能满足不同燃料燃烧的性能要求。

缝隙位置对空心静叶去水性能影响的试验研究

在湿空气平面叶栅缝隙抽吸试验装置上,对汽轮机空心静叶抽吸缝隙的去水性能进行了试验研究。试验条件为:叶栅进口空气湿度为7.94%,水滴直径在1.5～150μm之间,叶栅出口气流速度为170m/s,缝隙宽度为1.0mm,缝隙角度为45°,缝隙位置分别位于静叶的内弧和背弧。试验结果表明:随着缝隙相对位置的增大,缝隙抽吸水量增大;在相同的抽吸压差下,静叶内弧上单位长度缝隙的抽吸水量大于背弧缝隙的抽吸水量;靠近静叶内弧出口边的抽吸缝隙的去水性能最好;另外,随着抽吸压差的增大,缝隙抽吸水量也增大。

某型压气机叶片防护层耐蚀性研究

采用磁控溅射技术在压气机叶片上溅射TiN层作为叶片防护层,利用盐雾实验及电化学方法,研究了某型压气机叶片材料及覆有TiN层后叶片耐腐蚀性能,通过失重法计算出盐雾实验后试样腐蚀速率。根据曲线可以看出覆有TiN层的试样耐蚀性优于基体,对盐雾实验不同时间取出的试件,在3.5%(wt)NaCl溶液中,进行电化学动电位扫描,根据极化曲线数据,分析了不同盐雾腐蚀时间试样腐蚀电位变化原因,验证盐雾实验结果。

行星风电齿轮增速箱的齿面修形研究

简要介绍了齿面修形原理,对修形参数确定的依据进行了研究,给出了常用齿面修形曲线表达式,利用自主编写的齿轮接触有限元分析软件,建立了行星风电齿轮增速器系统的有限元接触分析模型。为了分析齿轮修形对齿轮增速器系统的影响,将整个齿轮传动系统作为一个有机的整体进行齿面修形接触分析研究,分析了齿面修形前后齿间载荷分配与接触线上载荷分布情况。经过修形后的齿轮系统,齿轮间的啮合刚度变化趋于平稳,齿轮间的载荷波动减小,对齿轮系统的减振降噪具有重要意义。

行星传动系统误差对载荷均布的影响研究

根据齿轮传动中各种系统误差,建立了2K—H行星传动系统中各构件的运动学方程,进一步得到系统弹性动力学微分方程,建立系统动力学模型,推导动力学系统的总体刚度矩阵,建立行星轮上载荷与各种系统误差的关系式,分析了各种位置误差对行星轮上载荷分配的影响状况,计算了各行星轮上的均载系数。

流动蒸汽湿度测量方法的研究与比较

针对流动湿蒸气湿度测量的重要性,总结了目前用于测量流动蒸汽湿度的常用方法和正在探讨中的方法,并分析了各方法在应用中的局限性。基于在相同的温度和压力下,饱和湿蒸气的等效介电常数不同,则电容器的容量也不同这一原理,提出并分析了采用圆筒形电容式传感器进行流动蒸汽湿度在线测量的新方法。标定试验结果表明,这种传感器静态特性稳定,在12%的湿度范围内,汽流湿度与输出频率差之间呈现出一种较为明显的非线性关系。同时,文中还提出了标定试验及传感器设计过程中需要注意的问题。

系统刚度对行星齿轮传动振动特性影响研究

为了分析齿轮啮合刚度、支承刚度对行星传动系统振动特性的影响,建立了基于人字齿行星传动的平移—扭转耦合的动力学模型。在动力学模型中,每个运动构件假定有3个自由度,同时考虑各构件的支承刚度、轮齿时变啮合刚度等影响因素。根据各构件的运动方程建立传动系统的动力学微分方程,并对其进行特征值问题求解,获取行星传动系统振动特性。

电铸与旋压药型罩微观组织及织构的研究

将透射电镜 (TEM )和电子背散射衍射 (EBSD)技术应用到药型罩的微观组织及织构的分析中 ,研究不同的成型工艺对药型罩的微观组织及织构的影响 ,结果表明 :电铸药型罩晶粒细小 ,且晶粒沿罩的厚度方向有明显择优取向 ,即存在平行于晶粒生长方向的丝织构 ;而旋压药型罩晶粒粗大 ,晶粒的晶体取向大体上呈随机分布 ,仅有微弱的形变织构 ,且这种形变织构经放置一段时间后就消失了 ,即有时效现象。

静态油气分离器数值模拟及试验研究

研究了应用于燃气轮机润滑系统中的静态油气分离器,其无需外部动力、结构紧凑且分离效率高。通过对静态油气分离器的内部气相流场进行数值模拟,得到不同进气速度、不同进气腔和本体间通道数目,找出内部速度场的分布,确定分配器喷射速度应控制在40m/s以下。通过试验调整分离器本体中滤网的层数和滤网处速度大小,得到其对分离效率和阻力损失的影响,滤网处流速应在5～6m/s为宜。工程设计中综合应用惯性分离和过滤捕集两种方法,采用多种类网组成的多排过滤器,能够强化油微粒收集能力,设计出总体性能优良的产品。

IC循环船用燃气轮机的可行性研究

从总体上分析了不同典型燃气轮机循环参数下采用间冷循环(IC)所能获得的性能。在此基础上,针对一台大功率简单循环船用燃气轮机(MGT-33)开展了将其派生为一型间冷循环船用燃气轮机的研究,前提是原发动机燃气发生器的通流部分和结构绝大部分保持不变,以继承原机的可靠性。研究表明,采用间冷循环后,在结构改动最小和保持整机紧凑性的前提下,燃气轮机的总体性能仍有明显的提高,功率增加约34%,效率提高约4.1%,具有工程实施价值。

齿轮箱有限元模态分析及试验研究

大功率齿轮箱的结构形式复杂,有限元前处理方式直接影响模态分析结果的准确性。通过单元协调性研究、焊接处理研究、有限元网格数量研究给出合适的有限元前处理方式,并应用于某型齿轮箱以得出较为精确的有限元模型,从而保证模态分析结果的准确性。采用锤击法对算例齿轮箱进行了模态测试,对比有限元分析结果和模态试验结果,验证了齿轮箱有限元模态分析结果较为精确,提出的处理方法合理。

燃气轮机空气系统计算方法研究及验证

以研究燃气轮机空气系统计算方法为目的,对其边界条件确定、求解方法、关键系数的确定进行一系列的研究。通过热流耦合计算方法,对燃气轮机高温叶片进行温度场计算,由此确定了冷却空气的需求量;并根据燃气轮机的高压压气机、高低压涡轮、动力涡轮各级气动参数确定了冷却空气压力及抽取位置;应用F lowm aster软件进行了系统平衡计算,从而得到燃气轮机空气系统流各路节点的主要参数。并根据整机的高压转子轴向力测量,验证了空气系统中各腔室压力计算准确程度。

有限元法用于船舶轴系校中计算

针对某船舶动力系统试验用轴系,运用有限元法建立了轴系校中计算的力学模型,简述了轴系校中的计算方法及计算控制条件,详细介绍了轴承负荷影响系数、3种校中状态(直线校中冷态、合理校中热态、合理校中冷态)的轴线变形及轴承负荷、现场轴系校中(安装状态)的法兰开口及偏移值等计算结果,最后通过顶举法对轴承负荷进行实测检验,结果表明计算值与实测值吻合。说明采用有限元法进行轴系校中计算是非常有效的,是今后轴系校中计算的发展方向。

17CrNiMo6渗碳淬火齿轮接触疲劳特性试验研究

论述了17CrNiMo6渗碳淬火齿轮接触疲劳特性的试验研究情况。试验采用5级恒定应力水平的成组法,拟合出R-S-N曲线,获得了不同可靠度下的接触疲劳特性,为该材料齿轮的疲劳可靠性设计、有限寿命设计提供了可靠的基础数据。

大比压推力轴承性能试验研究

在对某引进减速齿轮装置大比压推力轴承进行逆向设计研究工作中,采用理论推导的方式对此推力轴承进行了理论分析和计算,并建造了大型推力轴承可靠性试验台。在试验台上,对大比压推力轴承进行了多压力工况下的模拟试验,对推力轴承在不同工况条件下的工作压力、工作温度、油膜厚度等参数进行了测试。试验结果显示,计算结果与实际测量结果较好地吻合,证明此大比压推力轴承运行安全、稳定、可靠。

船用三轴燃气轮机起动特性研究

以某型船用三轴燃气轮机为研究实例,对其动态性能中的起动特性进行了较为深入的研究。建立了燃气轮机稳态数学模型,并以此为基础用Matlab软件开发出其稳态仿真模型。在稳态仿真模型的基础上,采用准稳态的方法对起动过程进行仿真,最终得到了起动过程各个物理参数的变化。把仿真结果与实验结果比较,仿真结果可以较好地反映起动过程的机理,表明了建模的合理性和正确性。对起动仿真模型进行分析,可为真实燃气轮机装置的改进提供参考。