杨策
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马朝臣
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沈宏继
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王航
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黄若
工程热物理学报
高效微型燃气轮机发电机组可用于航空、航天等领域,还可用于分布式发电、军用车辆辅助动力装置、车用混合动力装置等,因此研究这种动力装置有很重要的实用意义.介绍了一种微型燃气轮机核心机设计过程.这种微型燃气轮机由单级离心压气机、折流环形燃烧室、单级轴流涡轮组成.离心压气机采用进口带导叶、出口带有叶扩压器形式.转子轴采用1-0-1支撑方案.为了解决均匀燃烧问题,采用了甩油盘的供油方式.给出了主要设计参数,对设计的微型燃气轮机进行了初步的性能分析.
关键词:
微型燃气轮机
,
离心压气机
,
环形折流燃烧室
,
涡轮
汪凤山
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孔文俊
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王宝瑞
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劳士奇
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张培元
工程热物理学报
本文通过实验研究了在保持微型燃气轮机燃烧室出口排气温度不变的情况下,改变进口空气温度对燃烧室燃烧特性的影响.结果表明,随着燃烧室进气温度的增大,燃烧效率提高,燃烧室出口温度不均匀性系数减小,热阻增大,总压恢复系数有所降低.同时,实验结果还表明,随着燃烧室进口空气温度的增大,燃烧室出口处CO及未燃烬碳(UHC)排放浓度显著降低,但NO排放浓度则增大.根据实验结果,本文还分析了进气温度的改变对燃烧室燃烧特性的影响规律,为今后微型燃气轮机燃烧室的研制及改进提供了参考依据.
关键词:
微型燃气轮机
,
燃烧室
,
进气温度
,
燃烧特性
欧阳艳艳
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张士杰
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赵丽凤
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王波
,
肖云汉
工程热物理学报
在建立压气机、燃烧室、透平、回热器、转轴转动惯性等单元部件动态模型的基础上,建立了恒转速简单和回热型微型燃气轮机的系统动态模型及其控制系统模型,对其冷启动、升降负荷和甩负荷动态过程进行了动态模拟,并对两者的动态性能进行了对比。结果表明,系统动态模型能够有效地对系统的各个典型动态过程进行模拟与分析,计算稳定可靠,可为微燃机控制系统设计与分析提供模型基础;控制系统设计合理,能够满足调节负荷和转速的要求,保证循环系统安全运行;回热器的热惯性和扰动幅度是影响微燃机系统响应的重要因素。
关键词:
微型燃气轮机
,
动态模型
,
动态响应
,
回热器
梁红侠
,
王秋旺
,
彭波涛
,
罗来勤
,
丰镇平
工程热物理学报
采用高效紧凑式换热器是近年来微型燃气轮机发展取得成功的关键技术之一.本文在燃机参数给定情况下,通过对三种换热表面进行热力计算和分析,结果表明,CC原表面在紧凑式换热器中具有较强的应用潜力.此外,还就温差对压损的影响及燃气旁通量对回热度的影响进行了研究.
关键词:
微型燃气轮机
,
换热器
,
原表面
,
回热循环
赵华
,
党政
,
席光
工程热物理学报
在SOFC/MGT混合分布式能源系统中,选择不同的系统参数将对SOFC乃至SOFC/MGT混合系统的输出特性、安全运行等造成很大的影响。本文建立了一个典型的SOFC/MGT混合系统计算模型,研究了透平入口温度及燃气轮机压比对混合系统性能的影响。结果表明,透平入口温度和压比增大时,系统的输出功率和效率都会下降,而透平入口温度和压比较小时,SOFC及混合系统因温度过高而产生损坏的可能性增加。因而,在进行SOFC/MGT混合系统进行设计时,应综合考虑,透平入口温度和压比应选择在较合适的范围内。
关键词:
分布式能源系统
,
固体氧化物燃料电池
,
微型燃气轮机
,
数值模拟
张冬洁
,
王军伟
,
曾敏
,
王秋旺
工程热物理学报
高效紧凑式微型燃气轮机用原表面回热器,长期处于高温高压工作环境,换热片材料会随着工作时间延长而发生不可恢复的塑性变形(即蠕变).发生蠕变后,气流通道变形严重,气流流通不畅,甚至会造成换热片破裂,导致回热器报废.本文应用隐式蠕变Norton方程分析了CW(Cross Wavy)原表面回热器在工作条件下运行40000h后的蠕变情况,验证了换热器材料的可靠性,发现空气和燃气通道的压差是产生蠕变的主要原因,并提出了合理的压差范围和有效预防蠕变的通道结构型式,通过对不同材料蠕变情况的对比,建议回热器应选用含有抗蠕变金属Nb的不锈钢材料制造.
关键词:
微型燃气轮机
,
回热器
,
CW原表面
,
蠕变
邓清华
,
牛久芳
,
丰镇平
工程热物理学报
对微型燃机向心透平叶轮顶部间隙流动在级环境下进行了全三维粘性数值模拟.研究结果表明:顶部间隙小于2%时,间隙每增加1%,级效率降低1.5%,而级通流能力有所降低;径向与轴向间隙变化对级性能影响有很大差别,径向间隙增加对级效率降低的影响是轴向间隙增加的8.3倍,径向间隙增加使通流能力增强的程度是轴向间隙增加使通流能力减弱的4.2倍.此外,将间隙流场与文献报道试验结果进行了比较,差别主要在工作轮顶部区域.
关键词:
微型燃气轮机
,
向心透平
,
叶轮
,
顶部间隙
,
数值模拟
李怀志
,
邓清华
,
付雷
,
任平
,
丰镇平
工程热物理学报
对向心透平叶轮内部复杂流动在级环境下进行了全三维黏性数值模拟,结合拓扑学原理分析了设计工况和非设计工况下其内流动分离及各种涡系发展的演变过程,初步建立了向心透平叶轮内的旋涡模型,阐述了流动损失的形成机理。研究表明：向心透平叶轮内部涡系与轴流式透平存在较大差别,且流动分离及涡系主要集中在吸力面侧;设计工况下向心透平叶轮内的主要旋涡包括马蹄涡、通道涡及泄漏涡,其主要表现为通道涡与泄漏涡相互影响和掺混,是主要损失的形成原因;非设计工况下,主流在叶轮叶片前缘处发生大范围的分离及回流,造成了较大的能量损失,但二次流损失所占比例较小。
关键词:
向心透平
,
微型燃气轮机
,
流动分离
,
旋涡结构
陈强
,
韩巍
,
张娜
,
金红光
工程热物理学报
本文提出了一种新型微型燃气轮机分布式冷热电联供系统,集成了微型燃气轮机、氨水Rankine循环,单双效复合溴化锂吸收式制冷机,烟气热水换热器.氨水Rankine循环中,混合工质升温蒸发过程回收微燃机烟气余热,降温冷凝过程热量用于驱动吸收式制冷机.研究了新系统的热力性能、与没有集成氨水Rankine循环的典型微燃机分布式冷热电系统进行了对比分析,并对关键过程进行了能量品位(EUD)分析.热力性能结果表明,集成了氨水Rankine循环的新型系统热力性能优异,相对节能率为22.41％,炯效率为31.64％,新系统可以在不影响系统相对节能率的前提下调整系统的冷负荷(35.6～51 kW).能量品位分析表明,新系统性能提升的原因在于新系统氨水Rankine循环的吸热、放热过程与冷热源的能量品位差减小.
关键词:
微型燃气轮机
,
CCHP
,
热力性能
,
氨水混和工质
,
能量品位分析
刘莉
,
黄锦涛
,
丰镇平
工程热物理学报
微型燃气轮机冷热电(CHP)联产系统,能够实现天然气清洁、高效、灵活利用,目前已得到重视和应用.本文以某酒店冷热电系统为研究对象,根据实际冷热电年负荷变化曲线,设计了100 kW微型燃机冷热电联产方案.对CHP联产系统的一次能耗率(PER)和无量纲费用比进行了计算,并与分产系统作了对比,最后讨论了微型燃机回热度和电/气价格比对CHP联产系统经济性的影响.
关键词:
冷热电联产
,
一次能耗率
,
无量纲费用比
,
微型燃气轮机
