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F级重型燃气轮机透平第一级动叶高温高压全尺寸模化冷却效率试验方案设计
1
作者 熊燕 卞云航 +5 位作者 王晖 马也 刘志刚 许莹莹 韩星 姜东坡 《动力工程学报》 北大核心 2026年第3期139-148,176,共11页
为获取适用于某重型F级燃气轮机透平第一级动叶的高温高压全尺寸的静态模化综合冷却效率试验方案,同时基于高效低碳燃气轮机试验装置高温喷嘴叶栅试验台得到接近真实条件下的动叶综合冷却效率试验数据,开展了动叶进口条件的模化方法研... 为获取适用于某重型F级燃气轮机透平第一级动叶的高温高压全尺寸的静态模化综合冷却效率试验方案,同时基于高效低碳燃气轮机试验装置高温喷嘴叶栅试验台得到接近真实条件下的动叶综合冷却效率试验数据,开展了动叶进口条件的模化方法研究、过渡段-第一级静叶一体化转接段和试验段的关键结构设计研究等,然后采用数值模拟和试验验证相结合的方法验证了方案的有效性。试验结果表明:试验方案和模拟方法合理可行,试验结果具有良好的可重复性,可靠性高。该试验方案可以为重型燃气轮机领域后续类似的动叶综合冷却效率试验提供参考。 展开更多
关键词 重型燃气轮机 透平动叶 综合冷却效率 高温高压 全尺寸 模化试验
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燃气轮机分布式集成仿真平台设计及开发
2
作者 王志涛 董玉强 +3 位作者 尚超英 李铁磊 明亮 张靖凯 《热能动力工程》 北大核心 2026年第1期205-214,共10页
为实现燃气轮机多系统集成仿真,提高集成仿真计算效率与计算资源利用率,针对燃气轮机结构复杂、多学科多系统耦合的特点,设计并开发了燃气轮机分布式集成仿真平台。将并行计算技术和数据分发服务技术相结合,采用客户端-服务器架构,利用... 为实现燃气轮机多系统集成仿真,提高集成仿真计算效率与计算资源利用率,针对燃气轮机结构复杂、多学科多系统耦合的特点,设计并开发了燃气轮机分布式集成仿真平台。将并行计算技术和数据分发服务技术相结合,采用客户端-服务器架构,利用多台计算机对燃气轮机各系统仿真模型进行计算。以某型燃气轮机系统为例,对仿真平台功能进行验证。结果表明:设计开发的仿真平台能够实现燃气轮机多系统集成仿真,解决了单一计算机计算资源受限导致的效率低下的问题,并通过并行计算技术进一步优化了燃气轮机多系统集成的仿真效率。 展开更多
关键词 燃气轮机 分布式 集成仿真 平台开发 并行计算
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工况变化对高膨胀比透平流动特性的影响机制
3
作者 李怡然 巫奕扬 +4 位作者 高大伟 李雪英 任静 唐宏芬 杨琳 《工程热物理学报》 北大核心 2026年第3期807-819,共13页
为研究工况参数偏离设计点对某高膨胀比透平叶栅性能的影响,采用RANS、LES数值模拟并结合叶栅实验,分析了进口温度、落压比和攻角变化下该叶栅的内部流动机制。结果表明:相比进口温度,落压比和攻角的偏离对叶栅等熵效率的影响更为显著... 为研究工况参数偏离设计点对某高膨胀比透平叶栅性能的影响,采用RANS、LES数值模拟并结合叶栅实验,分析了进口温度、落压比和攻角变化下该叶栅的内部流动机制。结果表明:相比进口温度,落压比和攻角的偏离对叶栅等熵效率的影响更为显著。当落压比降低时,边界层损失增加,同时由于横向压差加剧,通道涡二次流损失增加;而当落压比升高时,尾迹损失和冲波损失增加。正攻角未引起明显边界层分离和尾迹变化,但通过改变马蹄涡鞍点和增大横向压差,导致通道涡二次流损失增加。研究为优化透平变工况运行性能提供了理论依据。 展开更多
关键词 变工况 透平叶栅 流动特性 通道涡 二次流损失
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燃料孔布置方式对天然气旋流喷嘴燃烧性能影响的研究
4
作者 邱成旭 刘佳琦 +3 位作者 孙中伟 钱钰其 梁培培 王辉 《动力工程学报》 北大核心 2026年第2期54-63,共10页
为提高重型燃气轮机的燃烧性能及降低污染物排放,探究了燃料孔布置方式对天然气旋流喷嘴燃烧及排放特性的影响。依据叶片形状,共设计4种开孔方案,2种为布置于叶片中心,2种布置相对分散。对比4种方案在100%负荷工况下冷态燃料掺混性能及... 为提高重型燃气轮机的燃烧性能及降低污染物排放,探究了燃料孔布置方式对天然气旋流喷嘴燃烧及排放特性的影响。依据叶片形状,共设计4种开孔方案,2种为布置于叶片中心,2种布置相对分散。对比4种方案在100%负荷工况下冷态燃料掺混性能及燃烧热态性能。冷态计算结果表明:当燃料孔集中布置于叶片中间位置时,其与空气混合效果较差,燃料主要集中于旋流器叶片根部区域而无法向周向分散;喷嘴出口当量比平均不均匀度可达15.19%;而分散布置方案中,其燃料掺混性能良好,喷嘴出口当量比平均不均匀度仅为1.49%。热态计算结果表明:当燃料孔集中布置时,其燃烧会产生局部高温区域,导致局部NO_(x)排放量增加;而分散布置方案中,燃烧温度未超过1 800 K,其NO_(x)排放量处于较低水平。综合分析得出,燃料孔应尽量分散布置,外侧孔可贴近旋流叶片外缘,而内侧孔应适当远离叶片根部。 展开更多
关键词 燃气轮机 旋流喷嘴 燃料掺混 燃烧特性 污染物排放
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燃气轮机电厂天然气掺氢发电改造关键技术
5
作者 刘网扣 谢岳生 +7 位作者 范雪飞 朱志劼 江路毅 张义 卜一凡 杨志鹏 王建业 张会生 《动力工程学报》 北大核心 2026年第3期19-29,39,共12页
双碳目标背景下,为了促进燃气轮机发电产业低碳化发展,实现氢能的大规模应用,通过对某典型F级燃气轮机开展0%~65%掺氢比例(体积分数)性能计算,深入分析了燃气轮机掺氢对燃气轮机功率、效率、排气流量、排气温度、CO_(2)排放以及联合循... 双碳目标背景下,为了促进燃气轮机发电产业低碳化发展,实现氢能的大规模应用,通过对某典型F级燃气轮机开展0%~65%掺氢比例(体积分数)性能计算,深入分析了燃气轮机掺氢对燃气轮机功率、效率、排气流量、排气温度、CO_(2)排放以及联合循环性能的影响,重点研究了在燃气轮机燃烧系统、控制系统和辅助系统等方面的改造关键技术。结果表明:燃气轮机掺氢发电改造需新增氢气掺混设备及控制装置,对燃气轮机燃烧器、燃料系统、可燃气体探测系统、消防系统及罩壳通风等系统进行适应性升级改造,并改进相应的燃料量控制、燃料分配、回火监视等控制和保护逻辑;燃气轮机掺氢改造后,随掺氢比例的增大燃气轮机和联合循环出力、效率随之增大,排气中CO_(2)含量显著降低,提高了机组碳减排能力。 展开更多
关键词 燃气轮机 掺氢改造 燃烧控制 燃料系统 联合循环
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基于IGV调节策略的氢氨掺混F级燃气轮机变工况特性研究
6
作者 曹宇翔 姚宇博 +1 位作者 吕小静 翁一武 《动力工程学报》 北大核心 2026年第3期10-18,共9页
为拓宽重型燃气轮机使用氢氨掺混燃料时的运行区间并提高其热力性能,以半山电厂255.6 MW重型燃气轮机为研究对象,提出基于改变压气机进口导叶(IGV)角度的调节策略,研究不同氢氨掺混比例下燃气轮机性能、透平各级超临界情况以及通流匹配... 为拓宽重型燃气轮机使用氢氨掺混燃料时的运行区间并提高其热力性能,以半山电厂255.6 MW重型燃气轮机为研究对象,提出基于改变压气机进口导叶(IGV)角度的调节策略,研究不同氢氨掺混比例下燃气轮机性能、透平各级超临界情况以及通流匹配特性。结果表明:基于所建模型,计算得到机组额定工况功率为254.59 MW,效率为36.33%,与设计值的相对误差分别为-0.4%,-1.54%,表明该模型计算结果具有足够精度;重型燃气轮机在使用氢氨掺混燃料时出口级静叶出口处马赫数均超过1,导致机组存在安全隐患且运行性能下降;随氨气体积占比从0增加至100%,IGV角度由81.41°减小到72.77°;通流匹配后出口级静叶马赫数由0.97降低到0.86,燃机效率从37.14%降低到36.64%。 展开更多
关键词 氢氨重型燃气轮机 通流匹配特性 IGV调节策略 马赫数 掺混冷却
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关于压气机的总体性能计算模型研究
7
作者 李建华 李林浩 +5 位作者 胡胜波 阮文弟 程国强 高原 张翔宇 张本瑞 《科技创新与生产力》 2026年第2期66-68,74,共4页
为了建立可靠的压气机性能计算模型从而建立燃气轮机整机仿真模型,将压气机的总体性能分成部分转速区和设计转速区,分别运用二步多项式拟合算法实现对压气机全运行范围内性能参数的解析表达。通过将该模型应用于某型燃气轮机压气机的特... 为了建立可靠的压气机性能计算模型从而建立燃气轮机整机仿真模型,将压气机的总体性能分成部分转速区和设计转速区,分别运用二步多项式拟合算法实现对压气机全运行范围内性能参数的解析表达。通过将该模型应用于某型燃气轮机压气机的特性曲线,经验证可知该模型兼具方法简单和精度高的优点,具有实用价值。 展开更多
关键词 燃气轮机 压气机 性能计算模型
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基于氢燃机的"电-氢-电"综合能源系统设计与运行管理
8
作者 卜一凡 刘网扣 +2 位作者 朱志劼 任显龙 徐望人 《动力工程学报》 北大核心 2026年第3期30-39,共10页
针对新型电力系统新能源占比高带来的出力波动、供需不匹配以及无功支撑能力差的问题,提出基于氢燃机"电-氢-电"耦合储能和调峰的解决方案,并构建双层嵌套优化模型。首先,外层以项目净现值最大化为优化目标,采用遗传算法确定... 针对新型电力系统新能源占比高带来的出力波动、供需不匹配以及无功支撑能力差的问题,提出基于氢燃机"电-氢-电"耦合储能和调峰的解决方案,并构建双层嵌套优化模型。首先,外层以项目净现值最大化为优化目标,采用遗传算法确定系统内各组件的最佳容量配置;然后,内层以年度净收入最大化为优化目标,基于典型场景下的新能源出力波动与负荷变化,将外层容量作为输入,采用线性优化动态求解各组件运行策略。最后,以我国西北地区新能源大基地气象条件和典型工业负荷条件作为计算边界开展系统性能评估。结果表明:电氢电系统年弃电率4.9%,系统盈亏平衡点在第17年,系统的绿电率为99.9%。基于氢燃机的"电-氢-电"系统能够解决新型电力系统电力平衡问题,通过所建立的双层优化模型,优化系统配置和运行方式,有效提升了新能源消纳率,降低了系统投资和运行成本以及碳排放量,增强了能源供应稳定性,具有可行性与经济性。 展开更多
关键词 新型电力系统 电-氢-电综合能源系统 氢燃气轮机 容量设计优化 运行优化
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9E燃气轮机低氮燃烧器燃烧压力脉动影响研究
9
作者 曹炼博 王凯 +3 位作者 张涛 刘志坦 李玉刚 严志远 《动力工程学报》 北大核心 2026年第4期20-29,共10页
9E燃气轮机主要在初级模式、贫贫模式和预混模式3种燃烧模式下运行,采用便携式设备开展燃烧状态监测,获取全工况下的燃烧压力脉动数据,并结合燃气轮机本体参数和排放指标进行了燃烧状态规律性研究。结果表明:9E燃气轮机启动至满负荷过程... 9E燃气轮机主要在初级模式、贫贫模式和预混模式3种燃烧模式下运行,采用便携式设备开展燃烧状态监测,获取全工况下的燃烧压力脉动数据,并结合燃气轮机本体参数和排放指标进行了燃烧状态规律性研究。结果表明:9E燃气轮机启动至满负荷过程中,压力脉动共有4个突变点,分别对应点火时刻、并网时刻、燃烧温度基准达898.9℃时刻和燃烧温度基准达1077.2℃时刻;燃气轮机燃烧压力脉动峰值会随负荷的增加而产生偏移;在初级模式下,燃烧压力振荡以贫燃熄火振荡和冷振荡为主;在贫贫模式下,燃烧压力振荡以热振荡为主;燃气轮机逐步进入预混稳定模式后,热振荡略有下降,但是冷振荡升高;当进气温度升高后,初级模式下,贫燃熄火振荡显著增加,冷振荡略有下降,热振荡无明显变化,而贫贫模式下,热振荡显著下降,冷振荡和贫燃熄火振荡升高,预混模式下,热振荡略有增加,冷振荡略有下降,贫燃熄火振荡明显下降。 展开更多
关键词 燃气轮机 低氮燃烧器 燃烧动态压力脉动 监测系统
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基于极端梯度提升与中位数偏离判定法的燃气轮机测点异常检测方法研究
10
作者 程学鸣 张坤 +2 位作者 李红仁 王鑫 罗飞 《燃气轮机技术》 2026年第1期7-16,共10页
在“双碳”战略和新型电力系统构建背景下,燃气-蒸汽联合循环机组的智能运维水平正成为提升电厂可靠性与经济性的关键因素。针对燃气轮机测点在复杂非稳态工况下异常检测精度不高、传统方法误报率高、可解释性差等问题,本文提出一种基... 在“双碳”战略和新型电力系统构建背景下,燃气-蒸汽联合循环机组的智能运维水平正成为提升电厂可靠性与经济性的关键因素。针对燃气轮机测点在复杂非稳态工况下异常检测精度不高、传统方法误报率高、可解释性差等问题,本文提出一种基于极端梯度提升(XGBoost)分位数预测区间与中位数偏离联合判定的异常识别方法(XGB-QBP)。该方法利用分位数回归建模动态预测区间,并引入偏离比例阈值,对异常严重程度进行量化控制,兼顾灵敏度与误报抑制能力。文章系统分析了该方法与污染率残差法、3-sigma判定法的性能差异,并在某电厂风机实测数据上开展对比实验,结果表明XGB-QBP在识别效率、工况适应性和可解释性方面均优于传统方法,尤其适用于数据波动性大、误报容忍度低的场景。研究还结合滑窗报警策略,实现对偶发扰动的过滤,提升了系统报警的准确性与工程实用性。 展开更多
关键词 XGBoost 分位数回归 异常检测 燃气轮机 3-sigma
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燃气轮机掺氢燃烧对燃烧稳定性的影响
11
作者 张燕京 许超 +7 位作者 张辉 王更阳 康云志 刘磊 刘洪吉 裴兴 阮圣奇 田寅申 《热力透平》 2026年第1期17-20,86,共5页
在“双碳”目标背景下,电制氢成为了解决“弃光弃风”的重要手段。燃气轮机掺氢技术因其良好的环境友好性和启停灵活性而备受瞩目。针对大F级商用燃气轮机掺氢技术,通过理论分析和模拟试验,研究了燃气轮机掺氢燃烧的可行性,并对燃气轮... 在“双碳”目标背景下,电制氢成为了解决“弃光弃风”的重要手段。燃气轮机掺氢技术因其良好的环境友好性和启停灵活性而备受瞩目。针对大F级商用燃气轮机掺氢技术,通过理论分析和模拟试验,研究了燃气轮机掺氢燃烧的可行性,并对燃气轮机进行体积分数最高7%的掺氢燃烧试验,研究了燃气轮机掺氢燃烧对燃烧稳定性的影响。结果表明:掺氢后燃烧嗡鸣信号、加速度信号数值相较于天然气燃烧均无明显变化,燃烧器温度监测数据正常,无回火现象。因此,0%~7%掺氢比例对燃气轮机燃烧稳定性无不良影响。研究成果可为后续更高掺氢比例的燃气轮机掺氢燃烧项目提供参考。 展开更多
关键词 燃气轮机 掺氢燃烧 燃烧稳定性 燃烧特性 回火
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基于数字孪生技术的燃气轮机叶片热力响应预测
12
作者 何志超 《中国高新科技》 2026年第3期42-44,共3页
燃气轮机叶片在高温高压环境下运行,其热力响应预测对设备安全性和性能优化至关重要。传统预测方法依赖简化模型和经验公式,难以准确反映复杂工况下的真实响应特性。数字孪生技术通过构建物理叶片的高保真虚拟模型,实现虚实同步和智能... 燃气轮机叶片在高温高压环境下运行,其热力响应预测对设备安全性和性能优化至关重要。传统预测方法依赖简化模型和经验公式,难以准确反映复杂工况下的真实响应特性。数字孪生技术通过构建物理叶片的高保真虚拟模型,实现虚实同步和智能预测。通过集成多物理场耦合仿真,机器学习算法和实时数据融合,建立了燃气轮机叶片热力响应预测系统。仿真验证表明,该方法温度预测精度达到96%以上,热应力预测误差控制在6.5%以内,单次计算时间由传统方法的3.5h缩短至0.85s,能够实现秒级实时预测,为燃气轮机智能运维和故障预警提供了有效技术手段。 展开更多
关键词 数字孪生 燃气轮机叶片 热力响应 多物理场耦合
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某型船用燃气轮机引气加热防冰预测
13
作者 刘晓刚 王萌 +1 位作者 王忠义 范立云 《燃气轮机技术》 2025年第1期9-14,共6页
随着我国“极地战略”的不断深入,对燃气轮机等舰船动力装置防冰研究提出了更高的要求。以往研究主要关注引气流动控制及仿真,对引气防冰计算和参数研究尚很少涉及。基于进气冷凝结冰原理相关热力学公式分析,本研究首先明确了引气防冰标... 随着我国“极地战略”的不断深入,对燃气轮机等舰船动力装置防冰研究提出了更高的要求。以往研究主要关注引气流动控制及仿真,对引气防冰计算和参数研究尚很少涉及。基于进气冷凝结冰原理相关热力学公式分析,本研究首先明确了引气防冰标准,提出了压气机引气加热计算方法。进而通过某气电厂重型燃气轮机引气加热温升和湿降数据对比,验证了本文提出算法的正确性。最后,选取某型25 MW级船用燃气轮机数据,预测得到了不同压损和湿度条件下所需的引气温升、引气比例和引气热功率。指出极限防冰条件下,最大引气比例在1.1%~2.4%之间、引气热功率在370~770 kW之间。相关研究成果对指导引气防冰系统设计具有重要参考价值。 展开更多
关键词 燃气轮机 进气系统 引气 防冰 预测
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跨音速轴流压气机叶顶间隙变化对其性能影响
14
作者 王巍 何武亮 +2 位作者 孙伟文 贺天存 王柏贺 《热科学与技术》 北大核心 2025年第2期174-182,共9页
为了研究叶顶间隙变化对多级轴流压气机性能的影响规律,以NASA设计的五级核心轴流压气机74A的前3.5级压气机为研究对象,基于S-A湍流模型,采用三维定常求解方法,研究高转速(跨音速)与低转速(亚音速)下多级轴流压气机叶顶间隙变化对间隙... 为了研究叶顶间隙变化对多级轴流压气机性能的影响规律,以NASA设计的五级核心轴流压气机74A的前3.5级压气机为研究对象,基于S-A湍流模型,采用三维定常求解方法,研究高转速(跨音速)与低转速(亚音速)下多级轴流压气机叶顶间隙变化对间隙流动影响,揭示间隙流动影响压气机特性的机理。结果表明:叶顶间隙增大使叶顶泄漏流与主流的相互干涉作用增大,同时跨声速存在的激波使无量纲螺旋度变化程度加剧,表明泄漏涡破碎程度加剧,且熵增区域与效率相关,而低能区域与压比相关。叶顶间隙每增大17%时,高转速与低转速最大效率分别下降约为0.155%与0.170%,对应总压比下降0.023%与0.086%。压气机最高效率及对应总压比与叶顶间隙变化呈线性关系,该研究成果为多级轴流压气机一维性能提供准确预测。 展开更多
关键词 轴流压气机 叶顶泄漏流 叶顶泄漏涡 激波 无量纲螺旋度
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基于改进布谷鸟搜索算法的压气机特性曲线预测
15
作者 王巍 李哲 +3 位作者 刘祎阳 姜孝谟 刘朋 李士龙 《推进技术》 北大核心 2025年第1期219-227,共9页
为了提高压气机特性曲线的预测精度和边界工况点的泛化能力,本文提出了一种改进布谷鸟搜索算法优化BP(ICS-BP)的模型,应用于某轴流压气机流量-压比特性预测方法研究,并对比分析了采用传统BP、遗传算法优化BP(GA-BP)、布谷鸟搜索算法优化... 为了提高压气机特性曲线的预测精度和边界工况点的泛化能力,本文提出了一种改进布谷鸟搜索算法优化BP(ICS-BP)的模型,应用于某轴流压气机流量-压比特性预测方法研究,并对比分析了采用传统BP、遗传算法优化BP(GA-BP)、布谷鸟搜索算法优化BP(CS-BP)、径向基函数神经网络(RBF)、极限学习机(ELM)、自优化支持向量机(MSVM)和ICS-BP模型的预测结果。分析显示,ICS-BP模型整体预测结果的相对误差最小,普遍在±1%以内,评价指标展现出最高的精度和鲁棒性,预测结果具有最佳的泛化能力,且优化后的模型解决BP易陷入局部最优的问题;ELM和RBF模型运行速度较快的情况下依然具有良好的整体预测精度,但对于边界工况点预测效果欠佳,适用于对时间成本要求高的场景。针对7F重型燃气轮机和NASA74A型号压气机特性曲线,通过ICS-BP模型预测的压比特性精度较高,整体预测结果的平均绝对百分误差分别为1.129%和0.590%,进一步验证了其在特性预测方面的优势。 展开更多
关键词 压气机特性 曲线预测 改进布谷鸟搜索算法 神经网络 泛化能力
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船用可倒车燃气轮机切换机构倒车工况下内部流动机理研究
16
作者 杜鑫 赵森 +1 位作者 罗易舟 郑龙业 《节能技术》 2025年第3期202-206,225,共6页
本文针对船用可倒车燃气轮机切换机构倒车工况下的流动结构和损失机理开展研究。首先对挡板和端壁、挡板和端壁间的间隙以及机械臂和挡板上方肋板结构等结构复杂处做网格加密设置,然后进行了网格无关性验证,最后在倒车工况下开展了数值... 本文针对船用可倒车燃气轮机切换机构倒车工况下的流动结构和损失机理开展研究。首先对挡板和端壁、挡板和端壁间的间隙以及机械臂和挡板上方肋板结构等结构复杂处做网格加密设置,然后进行了网格无关性验证,最后在倒车工况下开展了数值模拟研究。研究发现:在机械臂处,由于扰流作用产生了对称的旋涡,形成了局部低能流体回流区;在肋板处,形成小尺度集中涡,产生较大损失;在挡板尾部与端壁的缝隙处,低能流体和主流掺混产生较大损失;从倒车通道向正车通道的泄漏流动由两部分组成,分别为挡板与下端壁之间的泄漏流动和挡板之间的泄漏流动。 展开更多
关键词 可倒车燃气轮机 切换机构 倒车工况 流动结构 损失机理
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压气机试验件对试验台横振临界转速特性的影响研究 被引量：1
17
作者 余春华 张润泽 +4 位作者 于成海 李正美 周晟鋆 狄广强 刘长利 《燃气轮机技术》 2025年第1期1-8,共8页
重型燃气轮机压气机试验台系统由试验件和试验台两部分组成。已建成的试验台需要满足不同试验件的实验需求,且试验件的结构与参数对试验台横振动力学特性有着重要影响,因此需要考虑试验件对试验台横振临界转速的影响。本文用试验件在交... 重型燃气轮机压气机试验台系统由试验件和试验台两部分组成。已建成的试验台需要满足不同试验件的实验需求,且试验件的结构与参数对试验台横振动力学特性有着重要影响,因此需要考虑试验件对试验台横振临界转速的影响。本文用试验件在交界面的机械阻抗来描述其动力学特性,在交界面处利用机械阻抗综合法中的机械阻抗原理来确定两部分横振临界转速的相互影响,得出未知试验件的初步设计限制范围。同时,建立某一试验件与试验台的动力学模型,通过计算该压气机试验台系统的横振临界转速,验证了试验件临界转速设计限制范围的有效性,为压气机试验件的设计提供了指导意见。 展开更多
关键词 压气机试验台 横振临界转速 机械阻抗综合法
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负荷变化对叶栅全覆盖气膜冷却的影响机制
18
作者 巫奕扬 李雪英 +3 位作者 任静 高大伟 唐宏芬 刘帅伟 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第9期2933-2941,共9页
燃气轮机具有良好的调峰性能,常在偏离设计工况的部分负荷下运行,导致整机效率及透平冷却性能下降。为探究负荷变化对透平气膜冷却性能的影响,本文采用数值模拟方法,分析GE-E^(3)透平一级静叶在不同膨胀比(π)和冷气压比(β)下的叶栅气... 燃气轮机具有良好的调峰性能,常在偏离设计工况的部分负荷下运行,导致整机效率及透平冷却性能下降。为探究负荷变化对透平气膜冷却性能的影响,本文采用数值模拟方法,分析GE-E^(3)透平一级静叶在不同膨胀比(π)和冷气压比(β)下的叶栅气动性能及冷却效果。结果表明:π增大可提升叶片总效率,但过高会引起局部流动损失;β对整体效率影响较小。在不同π下,吸力面的气膜冷效高于压力面。气膜冷效随着β的增加先升高后降低,在β=1.05时达到峰值。负荷调节过程中,需关注π与β的匹配。 展开更多
关键词 燃气涡轮 静叶 气膜冷却 膨胀比 冷气压比
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高负荷亚音三级压气机设计转速试验与数值研究
19
作者 任晓栋 李晓晔 +2 位作者 王啸宸 顾春伟 陈江 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第5期1445-1452,共8页
亚音级是高负荷多级轴流压气机的重要组成部分,是决定多级轴流压气机性能优劣的主导因素之一。为满足先进燃气轮机压气机的发展需求,本文开展典型高负荷亚音压气机的试验与数值研究。基于工业燃气轮机轴流压气机中间级特点完成了三级压... 亚音级是高负荷多级轴流压气机的重要组成部分,是决定多级轴流压气机性能优劣的主导因素之一。为满足先进燃气轮机压气机的发展需求,本文开展典型高负荷亚音压气机的试验与数值研究。基于工业燃气轮机轴流压气机中间级特点完成了三级压气机设计并进行试验测试,获得了不同转速下的压气机特性曲线,达到了设计指标。在此基础上开展数值模拟研究,对压气机气动性能和流动进行分析,重点分析了叶顶泄漏流动,分析表明,第三级动静叶中的通道激波与波后流动分离是压气机堵塞发生的主要原因,第一级动叶叶顶泄漏流是压气机趋近失速过程中性能下降和流动失稳的主要原因。 展开更多
关键词 轴流压气机 多级压气机 试验研究 气动性能 叶顶泄漏流
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轴流压气机二维通流方法及其应用研究
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作者 王啸宸 任晓栋 +1 位作者 李雪松 顾春伟 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第12期3891-3905,共15页
本文基于自主开发的流线曲率计算工具,开展了轴流压气机二维通流方法及其在多台压气机串并联系统中的应用研究。针对经典跨音模型假设的局限性,提出了考虑激波结构影响的波前膨胀过程简化假设,发展了结合连续性方程和S1流面受力平衡的... 本文基于自主开发的流线曲率计算工具,开展了轴流压气机二维通流方法及其在多台压气机串并联系统中的应用研究。针对经典跨音模型假设的局限性,提出了考虑激波结构影响的波前膨胀过程简化假设,发展了结合连续性方程和S1流面受力平衡的落后角模型,计算结果与跨音叶栅、1.5级跨音压气机试验数据对比一致,预测精度优于经典模型。结合NACA65、C4叶栅试验数据和理论分析,提出了叶型损失、落后角和堵塞系数的低雷诺数修正模型,有效评估了低雷诺数效应对三级轴流压气机匹配性能的影响,与CFD计算结果基本一致。发展了多台压气机串并联通流匹配方法,准确预测了压气机部件性能,针对某临界负荷工况,制定了系统效率最优、回避失速风险的匹配运行策略。 展开更多
关键词 轴流压气机 二维通流方法 跨音流动 低雷诺数效应 多台压气机串并联系统
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