压气机结垢气动热力特性数值分析

针对压气机叶片结垢后的气动热力性能退化的问题,采用扩展壁面函数的Spalart-Allmaras(S-A)模型,探索不同程度结垢时压气机气动特性变化机理和热力性能退化规律。研究表明:结垢后,粗糙度增加,叶型改变,耦合激波的干扰影响边界层流动形态,进而影响压气机性能;不同叶高处的参数对结垢的敏感性迥异,其中结垢对叶根和叶顶处产生的气动性能退化影响较大;随着压气机结垢的发展,热力性能呈现出非线性退化的特性。     

环管型燃烧室喷雾燃烧DES模拟

为研究燃气轮机燃烧室内复杂的两相三维湍流燃烧问题,采用基于Realizable k-ε模型的分离涡模拟(DES)方法对环管型燃烧室进行喷雾燃烧数值模拟.数值模拟结果表明:DES模拟在燃烧区发挥出大涡模拟(LES)的作用,能获取结构复杂的流场、温度场和涡量场,其对流场内涡结构的捕捉和分辨能力明显强于传统的RANS(雷诺时均N-S方法)模拟.与实验数据对比发现,DES模拟所得燃烧产物含量和燃烧室出口温度分布更符合.因此,DES方法可用于复杂形状燃烧室的燃烧数值模拟,能够避免RANS模型对湍流脉动进行平均处理导致耗散过大、抹平涡结构的缺点,从而可获取更准确的计算结果.     

多层次信息融合技术在燃气轮机故障诊断中的应用

探讨了信息融合技术在燃气轮机故障诊断中的应用,构建出一种燃气轮机多层次信息融合故障诊断模型.在模型的数据融合层,采用了自适应加权融合算法,以最小化传感器测量不确定度为目标对同源测量数据进行了融合,其结果再经特征层进行故障特征的提取和融合,最终通过决策层给出诊断判定.数值实验结果证明,该故障模型能有效减小传感器测量不确定度对于诊断的不良影响,所得诊断结果的合理性和精度均得到了提高.     

基于改进Levenberg-Marquardt算法的燃气轮机特性拟合优化

基于改进的Levenberg-Marquardt算法,对燃气轮机部件精确特性获取中的特性曲线拟合问题进行了研究,引入一种新的阻尼因子λ迭代方法,使改进的Levenberg-Marquardt算法能很快接近最优解,并能跳出局部最优的陷阱,在保证解质量的同时提高了收敛速度。建立了燃气轮机特性拟合数学模型,并应用改进Levenberg-Marquardt算法获取燃气轮机部件的特性方程。实例计算结果表明:较普通Levenberg-Marquardt而言,改进的Levenberg-Marquardt算法拟合效果更好。     

热和离心力耦合作用下燃气涡轮叶顶间隙变化

高压涡轮叶顶间隙的变化对燃气轮机的功率、效率和寿命有着重要影响.为了准确掌握不同工况下叶项间隙的变化,建立了在热和离心力作用下燃气轮机叶顶间隙变化模型,计算了不同工况下热和离心力作用下的叶片、轮盘径向变形及热作用下机匣的膨胀变形,进而得到了叶顶间隙的变化规律.结果表明:热和离心力变化是间隙变化的两个主要因素,快速加减速...     

部件性能退化对船用三轴燃气轮机性能的影响

针对某型简单循环三轴燃气轮机,基于面向对象的建模理念,运用模块化建模方法,建立了三轴燃气轮机的热力学模型;研究了压气机、涡轮性能退化情况下燃气轮机性能参数的变化规律;通过与燃气轮机实测数据的对比分析,验证了文中所建模型的正确性。研究结果表明:部件发生性能退化时,压气机性能退化对燃气轮机功率的影响较为明显,涡轮性能退化则会显著提高燃气轮机的耗油率,水清洗有助于船用燃气轮机性能的恢复。     

一种轴承故障等级诊断改进方法

针对频谱分析不能确定轴承故障程度的缺点,提出 PCA（principle component analysis）与优化的 SVM （support vector machine）相结合的方法,研究轴承不同故障类型、同种故障类型不同故障等级的实验振动数据,同时对轴承振动信号的13个特征属性参数进行了主成分分析,确定了最优特征属性参数,并利用优化的SVM 对轴承故障进行诊断。实验结果表明：该方法确定了最优属性参数,减少了冗余信息,提高了诊断准确率,减少了时间消耗,不仅有效地诊断出了轴承的故障类别,而且实现了轴承的故障等级诊断,使诊断更加精细化,为工程实际中轴承的健康管理提供了有益参考。     

多级轴流式压气机典型工况下的三维流场数值分析

以某型3.5级轴流式压气机前1.5级为研究对象,对其内部流动进行了全工况的数值模拟。重点分析了设计转速下设计点、近最高效率点、近失速点、近堵塞点四种典型工况的流场,通过流场分析了失速机理并对"阻塞"现象给出了解释。计算结果表明:该数值模拟方法能够较好地预测压气机的总体性能,也可以推广到多级轴流叶轮机械的全三维流场计算中。     

进口热斑在气冷涡轮动叶流道内迁移特性分析

为了解涡轮进口热斑的运动特性对涡轮叶片热负荷分布的影响,对存在进口热斑时高压气冷涡轮动叶流道内冷热流的非定常运动特性进行了研究,揭示了热斑在气膜冷却流、叶顶间隙泄漏流以及动静叶栅运动干涉等因素综合作用下对气冷涡轮叶片热负荷的影响。研究发现:冷热流在高压动叶入口处被高压动叶截断而交替流入流道,热流对动叶的影响主要集中在动叶前缘以及压力面附近,对动叶前缘造成直接的热冲击振荡;在周向气流角的作用下,在高压动叶栅流道内,低温流体逐渐向吸力面流动,而高温流体主要向压力面流动;气冷涡轮在浮力以及间隙泄漏流的作用下,改变了流道内部二次流分布,使得迁移到动叶压力面上的高温流体向叶根迁移,吸力面低温流体向叶片中间截面聚集。所得结论可对涡轮冷却设计提供理论参考。