段立强
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林汝谋
,
杨勇平
工程热物理学报
本文分析了用于燃气轮机系统的冷却技术,对采用空气冷却技术的GE-9FA,GE-9G型燃气轮机以及采用蒸汽冷却技术的GE-9H型燃气轮机进行了设计工况点的校核,通过定量计算重点研究了采用两种不同冷却技术的燃气轮机整合到IGCC系统中对系统热力性能、系统参数优化规律及环保性能的影响,从而为研究高效、环保的IGCC系统提供有价值的参考.
关键词:
燃气轮机
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冷却技术
,
IGCC
,
系统性能
王松涛
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迟重然
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温风波
,
冯国泰
工程热物理学报
基于冷却结构参数化设计、传统的管网计算方法与新兴的气热耦合数值模拟技术,提出了一套涡轮冷却结构设计方法,并编写了相关的设计程序与计算程序.利用参数化设计方法可以快速而精确地设计冷却结构,管网计算用于指导方案设计,气热耦合数值模拟用于指导详细设计.参数化设计中利用"单元设计法"程序实现动叶冷却通道快速设计;借助管网计算模型自动生成程序与CFD计算域三维实体快速造型方法,可以快速生成管网计算或在较短的时间内完成CFD计算域精确建模,为热分析计算提供条件.
关键词:
燃气涡轮
,
冷却技术
,
参数化
,
气热耦合数值模拟
迟重然
,
温风波
,
王松涛
,
冯国泰
工程热物理学报
涡轮叶片冷却结构设计的方案设计以管网计算为基础.本文简要介绍了管网模型的建立方法、近似和假设、边界条件的给定方式和控制方程的建立.说明了管网求解程序的思路与数值方法,介绍了管网压力平衡计算中对动量方程的线性化处理方法、气膜修正计算方法.以某型燃气涡轮第一级动叶的冷却结构设计为例,介绍了基于管网计算的冷却结构方案设计流程,对4个冷却结构初步设计方案的管网计算结果进行了分析,从中选择相对合理的方案并进行改进、确定了2个备选的叶片冷却结构.
关键词:
燃气涡轮
,
冷却技术
,
管网计算
迟重然
,
温风波
,
王松涛
,
冯国泰
工程热物理学报
三维气热耦合数值模拟是涡轮叶片冷却结构详细设计中应用的热分析方法。三维气热耦合数值模拟的计算域实体模型建立借助于参数化方法，模型包括冷却结构尽可能多的细节、并保证足够高的模型精度。网格生成时，流体域采用结构化网格，并且需要在换热壁面上根据湍流模型的要求进行加密。将管网计算结果与三维数值模拟结果进行对比，发现管网计算的精度有限，而气热耦合计算方法能够捕捉更多流动换热现象，计算结果相对可信。对单个冷却结构方案进行三维数值计算的周期为5—15天，基本满足工程设计要求。
关键词:
燃气涡轮
,
冷却技术
,
气热耦合
