徐纲
,
房爱兵
,
雷宇
,
俞镔
,
刘庆国
,
聂超群
,
黄伟光
工程热物理学报
将某型烧天然气的燃气轮机改为烧中热值合成气,需要改造燃烧室、燃机控制系统、燃料供给系统和相关配套系统,并校核燃机关键部件的通流匹配情况.在完成合成气燃烧室设计、试验和制造之后,需要进行燃气轮机组的安装调试、现场测试和考核.本研究所建立了燃气轮机现场测试平台;进行了合成气燃气轮机的安装调试、168小时连续运行考核和第三方的燃机性能考核;初步掌握了燃机控制系统和配套系统的改造技术.现场测试平台用贴片式热电偶对火焰筒壁温进行了监测,用示温漆测量了满负荷工况火焰筒壁温分布,用燃气分析仪测量了燃烧室效率和污染物排放.考核结果表明燃机功率、燃机热耗、燃烧效率、污染物排放基本达标.
关键词:
燃气轮机
,
合成气燃烧室
,
温度测量
,
NOx排放
王偲臣
,
李继超
,
杜娟
,
林峰
,
聂超群
工程热物理学报
本文对一台低速轴流压气机的转子尾迹流场进行了三维动态测量,结果显示,在靠近失速过程中,转子叶顶尾迹中出现了0.5BPF的叶顶泄漏流特征频率且其功率随流量减小而增大,同时1BPF频带的功率降低;在叶顶喷气扩稳状态下,0.5BPF和1BPF的功率分别减弱和恢复,这种反向变化验证了转子尾迹非定常特征与压气机稳定性的规律性关联,为失稳机理和扩稳策略的研究提供了新的参考.
关键词:
轴流压气机
,
转子尾迹
,
稳定性
,
非定常性
南希
,
刘乐
,
马宁
,
林峰
,
聂超群
工程热物理学报
本文从实际应用角度出发,提出了一种基于三维数值模拟的分析方法,可用于快速比较不同轴流压气机周向槽机匣的扩稳能力.在对失速机理是主流/泄漏流交界面在前缘溢出的认识基础上,确定了以动叶端区轴向动量作为衡量不同周向槽方案对压气机稳定性影响的特征量.不需对机匣处理计算到失速点,仅在光壁失速点流量下,通过比较端区轴向动量的分布即可预测不同方案的扩稳能力.进而以某跨音速转子为示例,分析预测了其七种不同周向槽方案的扩稳能力并利用实验验证了这一方法的预测结果.
关键词:
动叶端区
,
控制体分析
,
周向槽
,
轴向动量
刘泉
,
徐纲
,
房爱兵
,
聂超群
工程热物理学报
水蒸汽稀释燃烧是燃气轮机燃烧室降低出口污染物NOx排放的关键技术.本文通过模型燃烧室水蒸汽伴随稀释燃烧实验,研究了稀释对燃烧特性的影响.实验中发现,火焰的形态和尺寸、燃烧室内温度分布、出口污染物生成(即NOx、CO)及燃烧效率都受到稀释度的影响.研究结果表明,水蒸汽伴随稀释使得燃烧室温度场、浓度场发生变化,出口污染物NOx排放下降,CO和UHC上升.
关键词:
合成气燃烧
,
NOx排放
,
伴随稀释
李继超
,
童志庭
,
林峰
,
聂超群
工程热物理学报
拓宽轴流压气机稳定工作裕度及探索其流动失稳控制途径一直是内部流动研究的焦点。本文从前失速先兆检测机理入手,对前失速先兆与叶顶间隙泄漏流非定常性进行了关联性研究,发现了前失速先兆与叶顶间隙泄漏流非定常性有一定的关联性。在认识这类关联性的基础上,提出了基于前失速先兆捕捉的失稳控制途径,并结合DSP控制器构建扩稳控制方案,在低速轴流压气机上进行了实验验证。实验结果表明：采用叶顶喷气扩稳控制措施后,简化了原来复杂的控制机构,并为控制措施的实施预留了反馈控制时间,与原来的定常喷气控制措施相比有变工况自适应的优势。
关键词:
前失速先兆
,
自相关分析
,
概率统计
,
DSP
,
叶顶喷气
张哲巅
,
王岳
,
聂超群
,
肖云汉
工程热物理学报
本文描述了HAT循环中CO排放的基础研究结果.为了澄清加湿和CO排放的关系,采用GRI-mech3.0详细化学反应机理,对甲烷-湿空气对冲扩散火焰进行了数值研究.对不同的空气含湿量通过改变进口预热温度调节最高火焰温度,解耦湿空气影响火焰的温度和自由基浓度效应,研究甲烷-湿空气火焰中CO生成的化学机理.计算结果表明在火焰最高温度相同的情况下,湿空气中的水蒸汽使OH基浓度增加、O基和H基浓度降低,从而抑制CO的生成.这些结果有益于准确预测HAT循环中CO的排放.
关键词:
HAT循环
,
一氧化碳排放
,
对冲扩散火焰
穆克进
,
王岳
,
张哲巅
,
聂超群
工程热物理学报
本文研究网格湍流对射流剪切层以及建立在其中的预混火焰的影响.利用热线风速仪测量射流的速度场,发现网格湍流使剪切层内湍流强度明显降低,抑制了低频速度脉动,同时增加了湍动能在小尺度脉动上的分配,使湍流更趋于各向同性,这表明网格湍流抑制了剪切层内的大涡和拟序结构.用细丝热电偶测量了火焰温度,结果显示网格湍流使火焰前峰的低频大幅摆动减少,小尺度皱褶增加,火焰区平均温度更高,说明网格湍流有利于剪切层中预混火焰的强化和稳定.
关键词:
网格湍流
,
射流
,
剪切层
,
火焰结构
白宗良
,
王开
,
林峰
,
聂超群
工程热物理学报
本文针对太阳能热发电过程中蒸汽流量小、焓降高的特点设计了一种部分进汽的向心式蒸汽透平。所设计的蒸汽透平在流量仅为2.33 kg/s、压比为3.36的工况下仍有较高的效率。通过三维数值模拟的方法分析了导叶和叶轮内部流动特性,探讨了部分进汽对通道流通能力及总效率的影响。
关键词:
向心透平
,
部分进汽
,
气动设计
,
数值模拟
徐纲
,
聂超群
,
黄伟光
,
陈静宜
工程热物理学报
对低速轴流压气机的转子顶部进行微量喷气已经证明可以有效的抑制旋转失速,但通过实验研究其机理比较困难.本文对该低速轴流压气机的转子顶部进行微量喷气的失速起始过程进行了数值模拟,通过非定常流场和失速起始过程同未加喷气的情况进行比较,分析了微量喷气控制失速起始的机理.计算得到的特性线和失速点流量同实验较好吻合.
关键词:
压气机
,
旋转失速
,
主动控制
,
微量喷气
李明震
,
张文强
,
牛强
,
聂超群
工程热物理学报
本文设计搭建了一套用于稻谷烘干的生物质能源利用系统,并对系统进行了性能测试与分析.该系统采用稻壳压制成颗粒燃烧产生高温烟气,利用斯特林机发电后,再通过两级换热器将烟气余热回收以加热助燃空气和产生烘干稻谷的热空气.系统采用LabVIEW程序监测并采集各种运行参数,基于此对系统的能源利用率、(火用)效率和运行特性进行分析.结果表明,该系统能够在满足稻谷烘干作业的基础上,提供高品质电能,提高稻谷烘干过程中的能源利用效率和(火用)效率.
关键词:
生物质
,
稻谷烘干
,
斯特林发动机
,
热电联产
,
(火用)效率
