摘要：对薄壁火焰筒,给出了壁温计算模型和计算方法,应用该方法进行了某环管型燃烧室火焰筒壁温计算,查找了该燃烧室火焰筒一次主燃孔出现裂纹的原因,并研究了气膜冷却、隔热涂层及其厚度对壁温径向和轴向分布的影响。结果表明:火焰筒最高壁温946℃,符合火焰筒对最高壁温的设计要求;火焰筒一次主燃孔附近壁温分布梯度较大,是热应力易集中的地方,为查找火焰筒故障原因提供了依据;气膜冷却和隔热涂层能显著降低火焰筒壁温,有效改善壁温径向和轴向分布;隔热涂层厚度对火焰筒壁温影响很小。

摘要：针对某型燃气轮机运行时回流式环管型燃烧室的火焰筒常发生烧蚀和裂纹,需获取其火焰筒壁温分布特点,进行分析以提出改进措施.全面考虑固体导热和辐射传热、气体与固体间的对流换热以及火焰和燃气的辐射,对燃烧室进行三维气热耦合数值模拟计算,获取流场、温度场以及壁温分布信息,并结合实验验证了三维气热耦合数值模拟能够较有效预测火焰筒壁温分布.由模拟结果知该型火焰筒壁温未超过设计值1 223K,但在联焰管与筒体连接处以及多个主燃孔处的温度较高、温度梯度较大,需要对这些部位的冷却方案进行改进.

摘要：按等容积流率的燃烧室模化试验相似准则,对某型燃气轮机燃烧室火焰筒联焰管附近主燃孔出现裂纹的故障原因进行了试验研究,验证了火焰筒局部温度过高导致的热应力是故障发生的根本原因。在此基础上,对燃烧室火焰筒和喷嘴进行了结构改型设计,并进行了原型与改型喷嘴和改型火焰筒的燃烧室模化试验。试验结果表明,火焰筒和喷嘴的改型设计可减小火焰筒壁面温升系数及其温度梯度,改善燃烧室出口温度分布及其熄火特性,其中火焰筒最高壁温温升系数可减小5.3%,出口温度分布系数由0.178降至0.154,熄火油气比由0.003降至0.001,而燃烧室出口径向温度分布特性和设计启动状态下的点火特性基本不变。

摘要：为使燃气轮机满足污染物排放要求,必须对燃烧室结构进行优化设计。国际上先进的低排放燃烧室均采用干式贫燃预混燃烧技术,该技术的关键措施是控制燃烧区燃料预混均匀度,预混的越均匀,局部高温区越少,生成的NOx越少。而对于预混燃烧室,旋流器的结构对燃料预混均匀性有重要影响。因此针对某型燃气轮机燃烧室燃气燃烧器的旋流器结构进行研究,分析旋流器旋向、旋流数、燃料与空气的喷射动量比对NOx排放的影响,从而寻求最优的旋流器结构。研究表明:最优的旋流器结构为两级旋流器同向组合、第二级旋流数为0.7、燃料与空气动量比为0.058。燃烧室出口NOx排放量为16.6 mg/m3,总压损失系数为5.96%,出口温度最大不均匀度为9.6%。

摘要：针对工业燃机对燃料适用性的要求,为实现机组在工作状态下燃料的无扰动切换技术,在某母型机燃油喷嘴的基础上,设计一款可以兼烧天然气和轻柴油的双燃料喷嘴。为考察喷嘴结构对燃烧性能的影响,采用Fluent软件计算天然气斜气孔的旋向、径向角度、旋流角度、气孔直径等参数对燃烧场的影响,并与原型机燃油流场进行对比分析。研究结果表明,当斜气孔与空气旋流器同向、旋流角度为40°、径向角度为30°、孔径为1.0 mm时,燃烧室出口温度场特性良好,出口温度最大不均匀度为22%,径向不均匀度为5.6%,周向不均匀度为1.0%,总压损失为3.6%,燃烧效率为98.6%。天然气燃烧场特性与轻柴油燃烧场基本一致,说明该型双燃料喷嘴能满足不同燃料燃烧的性能要求。

摘要：燃气轮机燃烧室性能验证一般采用数值模拟和性能试验2种方法。前者经济快捷,但往往结果和实际存在一定误差;后者耗资较大,耗时较长,但结果比较准确,是检验燃气轮机燃烧室性能的可靠手段。本文从数值模拟和试验研究2个方面对某型燃气轮机燃烧室冷态和热态条件下的性能进行了较深入探讨,为查找并分析燃烧室故障,进行燃烧室优化设计提供了依据。

摘要：国内船用燃气轮机相关标准主要分布在国家标准、船舶行业标准、航空行业标准、机械行业标准中,这些标准对船用燃气轮机的设计、试验和制造有一定的参考借鉴作用,但并不完全适用。到目前为止,国内对船用燃气轮机设计、试验、制造、使用保障、基础共性等领域的标准体系架构研究很少涉及,尚未建立完善的具有船舶行业特色的燃气轮机标准体系。本文调研了国内外燃气轮机相关的标准分布与标准体系框架,基于船用燃气轮机标准体系构建技术,建立了船用燃气轮机标准体系顶层架构与设计、试验、制造、使用保障、基础共性等领域的子框架,为进一步完善船用燃气轮机标准体系框架与明细表提供参考。

摘要：某型燃气轮机圆柱滚子轴承在加速寿命试验时发生了外圈滚道承载区域疲劳剥落现象。为查明失效原因,针对轴承试验件开展了尺寸精度、径向游隙、滚动表面轮廓、材料化学成分、显微组织等9项检测工作,并复查了试验系统和设备的工装尺寸和加载头设计原理。经综合分析,判断轴承试验件的失效原因为:加载套内径尺寸偏小,且选用材料硬度偏低,在使用紧固螺栓拉紧固定时,加载套导致自身及试验轴承的椭圆变形,进而引起轴承外圈的提前疲劳剥落。上述分析工作准确地定位了轴承失效原因,改进试验系统,有力地保证了某型燃气轮机圆柱滚子轴承加速寿命试验的顺利开展。