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轴流涡轮可控涡设计中动叶进、出口速度环量控制方式研究
1
作者
管继伟
郭魁俊
《汽轮机技术》
2025年第3期161-169,共9页
根据完全径向平衡方程,决定轴流涡轮叶片排间隙中径向压力梯度的是以下3项:流体微团的圆周分速引起的加速度、子午分速引起的加速度的径向分量以及沿子午流线方向的加速度的径向分量。结合完全径向平衡方程的求解考察了9种典型的动叶进...
根据完全径向平衡方程,决定轴流涡轮叶片排间隙中径向压力梯度的是以下3项:流体微团的圆周分速引起的加速度、子午分速引起的加速度的径向分量以及沿子午流线方向的加速度的径向分量。结合完全径向平衡方程的求解考察了9种典型的动叶进、出口速度环量控制方式对轴流涡轮反动度和级后参数沿径向分布的影响,对于不同的速度环量控制方式所对应的上述3项、级后的子午速度和静压进行了定量对比和分析。结果表明:沿径向增大的动叶进、出口速度环量有利于子午流线在静、动叶间隙中形成负曲率,从而抑制反动度的径向梯度。级后子午速度和静压的径向分布主要由轮周功的径向分布决定。当轮周功沿径向均匀分布时,级后静压的径向均匀性在所有的轮周功分布方式中居中,级后子午速度的径向均匀性最好,积分余速损失处于较低的水平。综合评价反动度、级后气动参数的径向均匀性以及积分余速损失,在可控涡设计中推荐采用动叶进、出口速度环量沿径向增大且轮周功沿径向均匀分布的速度环量控制方式。
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关键词
反动度
可控涡设计
速度环量
控
制方式
积分余速损失
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职称材料
船用燃气轮机动力涡轮气动设计及优化研究
被引量：
3
2
作者
李翔宇
霍玉鑫
+5 位作者
徐海成
刘宇
李国强
牛夕莹
朱晓明
李越
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期136-144,共9页
船用燃气轮机动力涡轮在大范围变工况下性能衰减严重,为满足动力涡轮宽工况气动设计的技术要求,本文基于某型船用燃气轮机热力循环参数,开展动力涡轮气动设计。通过正交实验法研究了涡轮效率对载荷系数等七个关键设计参数的敏感性;集成N...
船用燃气轮机动力涡轮在大范围变工况下性能衰减严重,为满足动力涡轮宽工况气动设计的技术要求,本文基于某型船用燃气轮机热力循环参数,开展动力涡轮气动设计。通过正交实验法研究了涡轮效率对载荷系数等七个关键设计参数的敏感性;集成NREC软件内部模块,开展了一维优化设计;分别利用自由涡设计方法、可控涡设计与后加载叶型相结合方法进行了三维气动设计与优化。结果表明:涡轮效率对七个设计参数敏感性由高到低依次为平均流量系数、平均载荷系数、稠度、尾缘厚度与喉部宽度比值、反动度、叶顶间隙与叶高比值、展弦比;通过一维与两版三维气动方案结果对比与校核,涡轮在设计与低速工况下都具有良好的气动性能,说明形成的一维优化设计方法行之有效;采用可控涡设计和后加载叶型后,设计工况下总效率提高了0.62%,压比为2和6的低速工况下,总效率分别提高了0.764%和1.979%。可控涡设计相比自由涡设计而言,主要是对动叶降低损失,对径高比为5.1~7.8的涡轮级仍有一定的优化效果,在低速工况更明显。如配合静叶载荷形式的优化,效果更好。
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关键词
动力
涡
轮
敏感性分析
低维优化
可控涡设计
数值模拟
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职称材料
题名
轴流涡轮可控涡设计中动叶进、出口速度环量控制方式研究
1
作者
管继伟
郭魁俊
机构
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
出处
《汽轮机技术》
2025年第3期161-169,共9页
文摘
根据完全径向平衡方程,决定轴流涡轮叶片排间隙中径向压力梯度的是以下3项:流体微团的圆周分速引起的加速度、子午分速引起的加速度的径向分量以及沿子午流线方向的加速度的径向分量。结合完全径向平衡方程的求解考察了9种典型的动叶进、出口速度环量控制方式对轴流涡轮反动度和级后参数沿径向分布的影响,对于不同的速度环量控制方式所对应的上述3项、级后的子午速度和静压进行了定量对比和分析。结果表明:沿径向增大的动叶进、出口速度环量有利于子午流线在静、动叶间隙中形成负曲率,从而抑制反动度的径向梯度。级后子午速度和静压的径向分布主要由轮周功的径向分布决定。当轮周功沿径向均匀分布时,级后静压的径向均匀性在所有的轮周功分布方式中居中,级后子午速度的径向均匀性最好,积分余速损失处于较低的水平。综合评价反动度、级后气动参数的径向均匀性以及积分余速损失,在可控涡设计中推荐采用动叶进、出口速度环量沿径向增大且轮周功沿径向均匀分布的速度环量控制方式。
关键词
反动度
可控涡设计
速度环量
控
制方式
积分余速损失
Keywords
reaction
controlled-vortex method
control method of circumferential velocity circulation
integral leaving loss
分类号
TK262 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
船用燃气轮机动力涡轮气动设计及优化研究
被引量：
3
2
作者
李翔宇
霍玉鑫
徐海成
刘宇
李国强
牛夕莹
朱晓明
李越
机构
中国船舶集团有限公司第七〇三研究所
船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室-海洋工程燃气轮机实验室
海军装备部装备项目管理中心
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期136-144,共9页
基金
国家科技重大专项(J2019-II-0009-0029)
中船集团自立科技项目(202109Z)
黑龙江省自然科学基金(TD2021E001)
文摘
船用燃气轮机动力涡轮在大范围变工况下性能衰减严重,为满足动力涡轮宽工况气动设计的技术要求,本文基于某型船用燃气轮机热力循环参数,开展动力涡轮气动设计。通过正交实验法研究了涡轮效率对载荷系数等七个关键设计参数的敏感性;集成NREC软件内部模块,开展了一维优化设计;分别利用自由涡设计方法、可控涡设计与后加载叶型相结合方法进行了三维气动设计与优化。结果表明:涡轮效率对七个设计参数敏感性由高到低依次为平均流量系数、平均载荷系数、稠度、尾缘厚度与喉部宽度比值、反动度、叶顶间隙与叶高比值、展弦比;通过一维与两版三维气动方案结果对比与校核,涡轮在设计与低速工况下都具有良好的气动性能,说明形成的一维优化设计方法行之有效;采用可控涡设计和后加载叶型后,设计工况下总效率提高了0.62%,压比为2和6的低速工况下,总效率分别提高了0.764%和1.979%。可控涡设计相比自由涡设计而言,主要是对动叶降低损失,对径高比为5.1~7.8的涡轮级仍有一定的优化效果,在低速工况更明显。如配合静叶载荷形式的优化,效果更好。
关键词
动力
涡
轮
敏感性分析
低维优化
可控涡设计
数值模拟
Keywords
Power turbine
Sensitivity analysis
Low dimensional optimization
Controlled vortex design
Numerical simulation
分类号
TK472 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
轴流涡轮可控涡设计中动叶进、出口速度环量控制方式研究
管继伟
郭魁俊
《汽轮机技术》
2025
在线阅读
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职称材料
2
船用燃气轮机动力涡轮气动设计及优化研究
李翔宇
霍玉鑫
徐海成
刘宇
李国强
牛夕莹
朱晓明
李越
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
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