摘要：本文以最优拉丁超立方试验设计方法构建样本库,采用椭圆基神经网络构建近似模型,结合多岛遗传算法搭建全自动优化设计系统。以排汽缸静压恢复系数最大化作为优化目标,采用此系统对某型号汽轮机机组排汽缸导流环型线进行气动优化设计。结果表明:各设计变量中导流环起始角度对排汽缸性能影响最显著。优化后排汽缸扩压器、排汽蜗壳性能均有改善,排汽缸静压恢复系数提高7.91%,总压损失系数下降5.98%。在其他运行工况,优化结构性能仍优于原型,且在THA工况下性能改善显著,排汽缸静压恢复系数提高13.45%,总压损失系数下降10.44%,表明该优化系统对汽轮机低压排汽缸气动设计有效可行。

摘要：本文将试验设计方法、响应面近似建模方法及优化算法与排汽系统参数化造型程序及CFD求解软件相结合,应用于汽轮机排汽系统优化设计与分析。并以300/600 MW汽轮机低压排汽系统模型为研究对象,在两种入口条件下应用该方法对其进行了气动优化设计。与原始排汽系统相比,优化后扩压性能有较大的改善,验证了本文提出的气动优化设计方法的有效性,同时表明排汽系统入口条件和几何参数都会影响优化结果。

摘要：对直进气道柴油机诱导产生进气涡流新装置 (旋流器 )进行了结构设计 ,并对其性能进行了稳流气道试验、水模拟试验 PIV测试以及实际发动机装机试验。试验结果表明 ,该新装置可以在短直进气道柴油机上诱导产生中、低强度的进气涡流 ,改善了混合与燃烧 。

摘要：在分析各种因素对向心透平速比和反动度限制的基础上,给出了一种比较合理的速比和反动度的选择方法,并用C语言编写了小型燃气透平一维热力计算程序OCC(one-dimensional computer code),来进行向心透平的热力计算.通过与已发表文献中的一维热力计算程序OFC(one-dimensional computer FOR-TRAN code)结果进行比较,发现两者结果基本一致,且OCC设计总对静效率要高于OFC的设计效率.为了对一维程序计算结果与三维CFD(computational fluid dynamics)数值模拟进行比较,选取已发表文献中600kW燃气轮机作为分析实例,用编写的一维热力设计程序对600kW燃气轮机向心透平导叶和动叶进行了设计.一维程序计算结果与三维CFD数值模拟结果比较发现,两者的偏差小于10%.综上所述,使用的设计方法以及一维热力设计程序对于小型向心透平的初步设计是适用的.

摘要：燃气轮机是关系国家安全和国民经济发展的核心装备,排气扩压器气动性能对燃气轮机整机效率有重要影响。排气扩压器与上游流场的相互作用及其复杂的几何结构,导致了扩压器内流场易分离、多损失的流动特征。为探明扩压器的流动特征及其与透平的耦合机理,综述了国内外扩压器气动性能和优化设计的研究现状,讨论了扩压器设计与优化方面未来的研究方向,未来的研究需要充分考虑透平和扩压器的相互作用以及将参数化等方法引入扩压器优化设计问题以提高工作效率。

摘要：本文借助商用计算流体动力学软件CFX数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS),研究了工况改变对末级透平与单侧径向排汽缸气动特性的影响,分析了120%到10%设计流量工况范围内,排汽缸与轴流透平内的耦合流场结构和气动性能参数。结果表明,流量降低将引起透平动叶负攻角增大,叶栅通道内流动分离增大,挤压气流从静叶根部和动叶顶部流向下游,透平输出功由正变负。流量减小,透平出口总压径向正梯度变化显著,气流旋转方向与透平旋转方向趋向一致,排汽缸内的流动形态发生变化,沿蜗壳后端壁直接流出的气流减少,总压损失及流场周向不均匀程度有所降低。

摘要：为了探索叶顶间隙对超微型径流透平性能的影响,对一半径为27mm、设计转速为240000 r/min的超微型径流透平进行了数值研究。在等温壁面条件下,运用CFX对有/无叶顶间隙的超微型透平叶栅通道内的流场进行了数值模拟,分析了顶部间隙流对叶栅通道内流场的影响。结果表明,由于超微径径流透平动叶顶部间隙相对较大,引起了动叶叶栅通道内流场结构的改变,导致透平效率、轴功的明显降低。

摘要：采用气热耦合数值计算方法,研究了带有气膜/冲击复合冷却平板结构的冷却性能,分析了三种气膜孔结构(单排圆柱孔、双排圆柱孔和单排扇形孔)、不同冲击孔径、冲击距离对综合冷却效率、冲击壁面换热特性以及气膜流场结构的影响。计算结果表明,内部冲击冷却对综合冷却效率的影响程度因外部气膜冷却结构不同而不同;冲击孔径不同不仅会影响内部冲击冷却效果,同时也对外部气膜冷却的流场结构和冷却效率有所影响。

摘要：以亚临界有机朗肯简单循环为研究对象,理论分析得到影响系统性能的独立变量:膨胀机进口温度、进口压力、冷凝温度和热源出口温度。当给定冷凝温度且以蒸发器窄点温差为约束变量时,独立变量减少为膨胀机进口温度和进口压力。在此基础上,以耦合低温热源时的系统热效率作为评价指标,对8种常用有机工质的亚临界简单系统性能的变化规律进行分析,得到循环系统全局最优性能的运行参数。结果表明:系统热效率由循环热效率和热源效率共同决定,采用有机工质R236fa、R123和R236ea的循环热效率相对较高;由于热源的耦合作用,采用有机工质R236fa、RC318和R236ea的系统热效率相对较高。

摘要：燃气轮机的整机性能及运行安全与其各部件的性能和工作状态密切相关,部件性能优劣和健康状态直接反映在表面的形貌上。因此,根据部件的形貌特征对其性能及健康状态进行判读,是评估燃机设计和健康状态的最为高效的方法,而三维重建技术是实现这一方法的关键技术。首先围绕基于计算机视觉的三维重建,系统地阐述了基于单目视觉、基于双目视觉及基于深度学习的三维重建技术及其发展现状;之后讨论了三维重建技术在燃气轮机行业的发展现状及可能的发展方向;最后,以燃气轮机透平叶片为对象,比较了基于阴影信息及多视图学习网络的三维重建效果并讨论了其各自的优缺点。