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
胡宏斌
,
徐纲
,
房爱兵
,
黄伟光
工程热物理学报
本文用介质阻挡放电(DBD)产生的非平衡等离子体助燃低热值气体燃料的燃烧,达到保证燃烧室可靠点火和稳定燃烧的目的.研究表明:等离子体点火的性能比传统的电火花点火的性能显著增强,能够在极低的氢含量和当量比下可靠地点燃火焰.同时,在等离子体助燃的情况下,火焰传播速度增大,稀态熄火极限有所拓宽,在低当量比下的燃烧效率也有较大提升,燃烧室的燃烧稳定性更好.
关键词:
非平衡等离子体
,
低热值气体燃料
,
燃烧稳定性
,
熄火极限
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
郭磊
,
崔玉峰
,
林飞宇
,
徐纲
,
朱俊强
工程热物理学报
本文采用数值模拟方法建立了某重型燃机天然气模型和合成气模型,依据现场数据进行了校核,同时利用合成气模型计算了在环境温度从-25～35℃变化过程中燃机整机的性能曲线,并据此提出了燃机的调节控制规律.环境温度降低时,需要对燃机进行燃机出力限制,关小压气机导叶,可有效降低透平出功,有效缓解轴负荷;环境温度升高时,需要对压气机进行防喘保护,少量放气方法可以明显增加压气机裕度,有效地保证压气机在安全稳定范围内工作.
关键词:
燃气轮机
,
控制规律
,
控制策略
蒋康涛
,
徐纲
,
黄伟光
,
陈静宜
工程热物理学报
本文通过求解二维不可压N-S方程,对某三级低速轴流压气机的第一级进行数值模拟.首先用定常计算得到了该级的稳态性能曲线,然后在级出口加上节流阀进行非定常计算,模拟压气机进入失速的整个过程,重点是先兆的发展和内部流场的分析.计算结果表明,当阀门关到某个位置,无外加扰动,像数值误差这样的小扰动就能使压气机失速.本文还讨论了不同轴向计算域、关阀门速率等对模拟结果的影响.
关键词:
压气机
,
旋转失速
,
先兆
,
二维
,
数值模拟
吴淞涛
,
徐纲
,
蒋康涛
,
黄伟光
,
袁新
工程热物理学报
为解决分布式网络并行技术在计算流体力学应用中的主要问题,提出了"并行平台上的CFD通用界面标准”.应用该CFD通用界面标准:简化了传统的CFD程序改为并行程序的工作,使不同的CFD核心程序可以方便而快捷的改为并行程序,应用于不同的算例中;提高了CFD并行程序的移植性,CFD核心层同并行边界层无需作任何改动就可应用到不同的并行平台上.在这个标准基础上开发了基于WINDOWS NT系统的WINSOCK并行平台,搭建了基于LINUX系统的PVM并行平台.
关键词:
CFD通用界面标准
,
分布式网络并行
刘富强
,
杨金虎
,
刘存喜
,
穆勇
,
徐纲
,
朱俊强
工程热物理学报
本文采用基于详细化学反应机理的化学反应网络模型分析了航空发动机燃油径向分级多点喷射低污染燃烧室的NO_x排放特性。该分级燃烧室不同于传统燃烧室,头部由值班区和主燃区两个不同的燃烧区域,根据CFD得到的流场特性和当量比的分布特性对燃烧室进行分区构建化学反应器网络模型,研究了值班级当量比以及值班级和主燃级两级供油比例对排放的影响。同时,还分析了空气进口温度对NO_x排放的影响。得到了较为合理的变化趋势,为低污染燃烧室的初步设计提供了有益的指导。
关键词:
化学反应器网络模型
,
燃油分级
,
多点喷射
,
NO_x排放
,
当量比
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
宋权斌
,
房爱兵
,
徐纲
,
徐燕骥
,
邢双喜
,
黄伟光
工程热物理学报
通过中压全尺寸燃气轮机燃烧室测试平台的合成气燃烧试验,对单喷嘴和多喷嘴燃烧室的动态特性进行了比较分析.在本文的测试工况下,燃烧室没有产生强烈的热声振荡,所有的燃烧过程都很稳定,说明喷嘴的设计是合理的.多喷嘴燃烧室在相似工况下动态压力幅值比单喷嘴燃烧室要小一半以上,功率谱曲线相对平滑,说明多喷嘴燃烧室确实能降低燃烧噪声.单喷嘴和多喷嘴燃烧室在某些工况下都出现了低于10 Hz的极低频压力振荡,且振荡功率相对较大,可能会产生较大的危害,需要进一步研究其产生的机理和抑制方法.本文的研究结果为高氢燃气轮机的设计和改造提供了参考.
关键词:
燃气轮机
,
燃烧室
,
合成气
,
热声振荡
,
动态特性
