王会社
,
张惠
,
赵庆军
,
杨科
,
张仲柱
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
本文对1+1/2对转涡轮中高压动叶顶部间隙中的流动进行了详细的数值研究.通过分析沿弦向不同位置截面上的相对马赫数、速度矢量及静压等的分布,研究了高压动叶间隙及附近的波系及涡系分布.由于1+1/2对转涡轮高压动叶为缩放型流道,其间隙中出现了明显的超音流动,这与普通涡轮间隙中的流动存在明显不同.
关键词:
对转涡轮
,
间隙
,
数值模拟
,
激波
张惠
,
王会社
,
唐菲
,
徐建中
,
赵晓路
工程热物理学报
为了研究和改善1+1/2对转涡轮性能,本文对1+1/2对转涡轮两种转速下不同落压比共16种工况进行了数值研究,并与实验结果进行了对照.结果表明近设计工况下计算结果和实验值吻合较好.1+1/2对转涡轮出口背压对高压转子性能影响较小,对低压转子性能影响较大,这导致变工况下1+1/2对转涡轮高低压轴出功比变化较大.通过对某典型非设计工况和设计工况下的流场结构的分析发现非设计工况下1+1/2对转涡轮高压动叶中发生了明显的流动分离.高低压动叶不能很好地匹配,需要采取合理的流动控制措施去改善已有1+1/2对转涡轮的变工况性能.
关键词:
1+1/2对转涡轮
,
出功比
,
变工况
,
数值模拟
,
实验研究
王会社
,
赵庆军
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
本文对1+1/2对转涡轮中激波及激波/叶排干扰等进行了详细的数值模拟.分析发现,1+1/2对转涡轮高压动叶流道中压缩波系与常规涡轮流道中的压缩波系存在明显的不同.1+1/2对转涡轮高压动叶吸力面60%轴向弦长处产生了一组压缩波,它与内伸波相交.在常规涡轮中,这组压缩波将不会出现;内伸波在吸力面的反射波很强,不能忽略.在常规涡轮中,内伸波的反射波可以忽略.由于尾迹及低压动叶的作用,高压动叶外伸波的影响范围和强度呈现周期性的变化.
关键词:
对转涡轮
,
激波
,
尾迹
,
数值模拟
王会社
,
张永军
,
杨科
,
杜建一
,
谭春青
,
徐建中
工程热物理学报
本文以俄罗斯GTDl250型燃气轮机为样本对MW级地面燃气轮机进行了热力循环分析.MW级地面燃气轮机作为一类小型(轻型)、多转子(双转子)、具有简单或复杂循环的燃气轮机,在电力工业、石油工业和战车动力等方面有着广泛的用途.在热力循环分析的基础上,提出了我国在研制高性能MW级地面燃气轮机时应重点解决的问题.
关键词:
MW级燃气轮机
,
用途
,
热力循环
,
分析
张惠
,
王会社
,
徐建中
,
赵晓路
工程热物理学报
对1+1/2对转涡轮高压动叶设计了冷却方案,在高压动叶前缘滞止线,压力面和吸力面分别开设了冷却孔,并对冷却方案进行了三维数值模拟.为了研究变工况下,高压动叶气膜冷却性能,对三种典型的工况进行了详细的数值模拟.研究了不同转速对高压动叶前缘冷却效果的影响,以及吹风比对高压动叶前缘气膜冷却效果的影响;给出了前缘、压力面、吸力面冷气射流的流动特征;分析了冷气喷射对高压动叶型面马赫数,型面压力的影响.最后探讨了高压动叶吸力面后部70%轴向弦长处冷气喷射对高压动叶通道内波系结构的影响.
关键词:
气膜冷却
,
变工况
,
1+1/2对转涡轮高压动叶
,
吹风比
,
数值模拟
杨科
,
王会社
,
徐建中
,
杜建一
,
赵晓路
工程热物理学报
新型风力机翼型开发是发展具有自主知识产权的风力机需要解决的需求及其相关的优化算法,并且建立了专门用于风力机翼型开发的优化平台,通过采用CFD方法,进行了高升阻比风力机翼型多工况点优化开发的研究,结果表明,作者使用的方法可以完成新型风力机翼型优化设计.
关键词:
风力机
,
翼型
,
优化
,
CFD
雒伟伟
,
张磊
,
王会社
,
徐建中
,
黄家骅
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法对1+1/2对转涡轮高压动叶吸力面内伸波作用位置添加凸台以降低激波损失的机理进行了研究.通过详细的数值模拟及流场分析可知,加凸台对于涡轮级间的匹配关系不会带来明显的影响,合适的凸台位置及高度能有效地抑制内伸波引起的边界层分离,并在一定程度上减小内伸波的强度,提高涡轮效率.本文研究结果显示,当凸台位于高压动叶吸力面84%～86%轴向弦长,最大高度为1 mm,且与叶片表面光滑连接时,效果最佳,此时涡轮效率提高约0.11%.
关键词:
1+1/2对转涡轮
,
缩放型流道
,
激波
,
流动控制
,
数值模拟
赵庆军
,
杨中
,
王会社
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
为了探究无导叶对转涡轮进口热斑径向作用位置的变化对其高压级温度场的影响,运用CFD方法对某无导叶对转涡轮模型级的流场进行了三维非定常多叶片排的数值模拟.结果表明,热斑流体在高压导叶中未发生周向和展向迁移;进口热斑径向作用位置的差异直接影响到热斑流体通过涡轮叶片时的温度耗散度;进口热斑径向作用位置的变化对高压动叶中控制热斑迁移的冷热气流掺混效应、通道二次流和浮力三种因素的作用效果产生了一定程度的影响.
关键词:
对转涡轮
,
热斑
,
二次流
,
浮力
雒伟伟
,
张磊
,
王会社
,
徐建中
工程热物理学报
本文利用数值模拟方法详细研究了缩放型流道叶栅中从六个不同轴向位置处以不同的质量流量比喷射冷气对叶栅流场性能的影响，对比分析了能量损失系数、叶表静压分布、流道内马赫数分布等，结果表明冷气喷射对叶栅性能的影响和内伸波的影响是不同的。叶栅性能的变化主要是由于冷气喷射导致叶型损失的变化引起的，当冷气从吸力面内伸波作用位置附近及前缘滞止线附近喷射时，冷气与主流的掺混剧烈且持续到叶栅出口处，使得叶栅损失增加；当冷气从压力面和吸力面喉口位置处射流时，叶栅损失减小。在吸力面内伸波反射点附近射流时，由于冷气的滞止作用使得冷气孔前的压力增大，进而减小内伸波前后压差，减弱内伸波强度。
关键词:
冷气喷射
,
缩放型叶栅
,
叶栅性能
,
数值模拟
王会社
,
杨科
,
赵庆军
,
张仲柱
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
本文对1+1/2对转涡轮中动叶顶部间隙大小对涡轮性能的影响进行了详细的数值模拟.对涡轮总体性能参数、节距平均出口气流角、出口节距平均相对马赫数以及不同叶高的负荷进行了对照,发现间隙对1+1/2对转涡轮性能影响明显,尤其是当间隙较大时.当低压动叶间隙宽度达到高压动叶前缘叶高的4.5%时,低压动叶间隙中流动普遍超音,在设计1+1/2对转涡轮时需要加以重点考虑.
关键词:
对转涡轮
,
间隙
,
泄漏流
,
数值模拟
,
性能
