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局部进气裂解油气向心涡轮气动性能分析
1
作者
王永杰
徐国强
+1 位作者
于喜奎
董苯思
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期82-90,共9页
为解决低进气量条件下油气涡轮功率与效率提升困难的问题,本文结合裂解油气物性特点,针对性地提出了局部进气裂解油气向心涡轮设计方案。通过数值仿真详细分析了向心式油气涡轮在设计工况下的内部流动特征,并总结了非设计工况下轮周效...
为解决低进气量条件下油气涡轮功率与效率提升困难的问题,本文结合裂解油气物性特点,针对性地提出了局部进气裂解油气向心涡轮设计方案。通过数值仿真详细分析了向心式油气涡轮在设计工况下的内部流动特征,并总结了非设计工况下轮周效率随压比、转速以及正癸烷裂解度的变化规律与影响机制。仿真结果表明,本文所设计油气涡轮在0.5 kg/s进气量条件下可实现38.8 kW功率输出,轮周效率为68%,能够满足油气涡轮气动设计需求。根据结果分析可知,随着压比的增大,轮周效率呈现出先增大后减小的趋势:低压比条件下轮周效率增大主要与转子入口攻角损失有关;高压比条件下轮周效率降低则主要是由于激波损失及其引发的附面层分离损失不断增大导致的。研究表明,轮周效率随转速、裂解度发生变化时与转子入口攻角有直接关系,其中,油气工质裂解度每提高20%,涡轮轮周效率可提高13%左右。
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关键词
局部进气
油
气
涡轮
向心涡轮
涡轮发电
数值模拟
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职称材料
局部进气条件下空气涡轮火箭发动机掺混燃烧研究
被引量:
7
2
作者
李文龙
李平
+1 位作者
李光熙
南向谊
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第9期1222-1230,共9页
为揭示空气涡轮火箭发动机燃烧室中富燃燃气与空气在涡轮局部进气条件下的混合增强机制和燃烧反应机理,对富燃燃气与空气的湍流混合及燃烧过程进行了数值模拟,并结合试验结果定量分析了两类燃烧组织方案的掺混和燃烧效率。研究结果表明...
为揭示空气涡轮火箭发动机燃烧室中富燃燃气与空气在涡轮局部进气条件下的混合增强机制和燃烧反应机理,对富燃燃气与空气的湍流混合及燃烧过程进行了数值模拟,并结合试验结果定量分析了两类燃烧组织方案的掺混和燃烧效率。研究结果表明:涡轮局部进气条件下波瓣混流器强化掺混的主导因素是大尺度流向涡的对流型混合,涡轮局部进气对涡系的初始空间分布及涡量强度具有显著影响,其对下游掺混质量的影响与波瓣型面相关;肼分解燃气与空气的燃烧是一种分支链锁反应,其主要反应历程是氢气的氧化反应和氨气的分解,热混合效率可作为掺混燃烧效率预测的重要参考量。
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关键词
空
气
涡轮火箭发动机
涡轮
局部进气
+
波瓣混流器
化学反应机理
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职称材料
基于流道优化的局部进气高速涡轮机气动噪声控制实验研究
被引量:
1
3
作者
赵辛午
黄洪雁
+1 位作者
马瑞贤
刘占生
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期266-272,共7页
动静叶干涉是涡轮机气动噪声的主要来源之一。针对局部进气高速涡轮机,为了抑制由动静叶干涉引起的单音辐射噪声,提出了增大喷嘴的几何出气角、喷嘴下俯、喷嘴单侧修型和增大动静叶间距的流道优化设计方法以控制涡轮机内的流动状况进而...
动静叶干涉是涡轮机气动噪声的主要来源之一。针对局部进气高速涡轮机,为了抑制由动静叶干涉引起的单音辐射噪声,提出了增大喷嘴的几何出气角、喷嘴下俯、喷嘴单侧修型和增大动静叶间距的流道优化设计方法以控制涡轮机内的流动状况进而降低噪声辐射,并设计了涡轮机气动噪声测试实验台,测量并分析了优化措施的降噪效果。结果表明,涡轮机流道优化设计方法有效抑制了单音辐射噪声,使各个转子谐频处的离散噪声均得到降低,并在3125Hz处实现了最高达7d B的降噪量;在大部分的三分之一倍频程内,优化设计的涡轮机噪声幅值低于原始设计的涡轮机,最大降噪量为2.1d B。
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关键词
涡轮噪声
局部进气
动静叶干涉
流道优化
单音噪声
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职称材料
局部进气冲击式压力级涡轮设计优化研究
被引量:
2
4
作者
李瑜
朱东华
+1 位作者
许开富
付瑜
《火箭推进》
CAS
2018年第4期16-22,共7页
依据液体火箭发动机涡轮泵原理,建立了两级局部进气冲击式压力级涡轮的设计方法。该方法可以根据涡轮进出口边界条件、转速和结构尺寸等参数,完成涡轮的一维设计,并输出叶型的几何数据和流动性能参数,再结合三维数值模拟进行验证。按照...
依据液体火箭发动机涡轮泵原理,建立了两级局部进气冲击式压力级涡轮的设计方法。该方法可以根据涡轮进出口边界条件、转速和结构尺寸等参数,完成涡轮的一维设计,并输出叶型的几何数据和流动性能参数,再结合三维数值模拟进行验证。按照涡轮总体设计要求,完成了某小流量高压比涡轮的原始设计,根据三维数值模拟的结果,对原始设计的涡轮叶型进行了优化,涡轮效率提高了2%。在全周结构上进行了三维数值模拟验证,优化后的两级局部进气冲击式压力级涡轮满足涡轮总体设计要求。
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关键词
局部进气
冲击式压力级
涡轮
优化
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职称材料
调节级局部进汽对下游动叶气动负荷影响的数值研究
被引量:
5
5
作者
刘子亘
曹世裕
韩万金
《汽轮机技术》
北大核心
2010年第1期41-44,共4页
基于舰船用主汽轮机多工况、变转速、变参数的特点,应用商业软件CFX对具有3组喷嘴的复速级叶栅进行全周数值模拟,着重分析了调节级局部进汽对下游动叶气动负荷的影响,数值模拟结果表明,各个喷嘴组边界壁面的存在对流动具有较大影响,同...
基于舰船用主汽轮机多工况、变转速、变参数的特点,应用商业软件CFX对具有3组喷嘴的复速级叶栅进行全周数值模拟,着重分析了调节级局部进汽对下游动叶气动负荷的影响,数值模拟结果表明,各个喷嘴组边界壁面的存在对流动具有较大影响,同时喷嘴叶栅Ⅰ的叶片型线的不同导致边界畸变对流动的影响更敏感。动叶叶栅的压力分布特点表明了尾迹低速区和主流低压区是形成动叶流动参数不稳定的主要因素,从而形成了叶栅内特有的非定常流动现象。
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关键词
局部进气
调节级
复速级
船舰汽轮机
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职称材料
高负荷涡轮机流动特性及变工况性能数值研究
被引量:
1
6
作者
边昕
张睿刚
+2 位作者
李涛
姜良
黄洪雁
《汽轮机技术》
北大核心
2015年第2期81-85,共5页
为了研究某高负荷涡轮机流动特点及变工况工作特性,采用商业软件对涡轮机整级进行了数值计算,研究了涡轮机内部流场的流动特点,分析了变工况时的效率及功率变化趋势。研究结果表明,喷嘴内流动达到超音速,并有斜激波产生,动叶流道内有激...
为了研究某高负荷涡轮机流动特点及变工况工作特性,采用商业软件对涡轮机整级进行了数值计算,研究了涡轮机内部流场的流动特点,分析了变工况时的效率及功率变化趋势。研究结果表明,喷嘴内流动达到超音速,并有斜激波产生,动叶流道内有激波产生,造成附面层分离,产生较大的损失。同时,由于局部进气的原因,动叶叶栅内气流参数分布很不均匀,不同叶片的气动力矩相差很大。非设计工况下,落压比和转速的变化会引起涡轮机效率的显著下降。
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关键词
涡轮机
变工况
数值仿真
局部进气
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职称材料
题名
局部进气裂解油气向心涡轮气动性能分析
1
作者
王永杰
徐国强
于喜奎
董苯思
机构
北京航空航天大学能源与动力工程学院
沈阳飞机设计研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期82-90,共9页
基金
1912项目。
文摘
为解决低进气量条件下油气涡轮功率与效率提升困难的问题,本文结合裂解油气物性特点,针对性地提出了局部进气裂解油气向心涡轮设计方案。通过数值仿真详细分析了向心式油气涡轮在设计工况下的内部流动特征,并总结了非设计工况下轮周效率随压比、转速以及正癸烷裂解度的变化规律与影响机制。仿真结果表明,本文所设计油气涡轮在0.5 kg/s进气量条件下可实现38.8 kW功率输出,轮周效率为68%,能够满足油气涡轮气动设计需求。根据结果分析可知,随着压比的增大,轮周效率呈现出先增大后减小的趋势:低压比条件下轮周效率增大主要与转子入口攻角损失有关;高压比条件下轮周效率降低则主要是由于激波损失及其引发的附面层分离损失不断增大导致的。研究表明,轮周效率随转速、裂解度发生变化时与转子入口攻角有直接关系,其中,油气工质裂解度每提高20%,涡轮轮周效率可提高13%左右。
关键词
局部进气
油
气
涡轮
向心涡轮
涡轮发电
数值模拟
Keywords
Partial admission
Fuel vapor turbine
Radial inflow turbine
Turbine power generation
Numerical simulation
分类号
V19 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
TK14 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
局部进气条件下空气涡轮火箭发动机掺混燃烧研究
被引量:
7
2
作者
李文龙
李平
李光熙
南向谊
机构
西安航天动力研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第9期1222-1230,共9页
文摘
为揭示空气涡轮火箭发动机燃烧室中富燃燃气与空气在涡轮局部进气条件下的混合增强机制和燃烧反应机理,对富燃燃气与空气的湍流混合及燃烧过程进行了数值模拟,并结合试验结果定量分析了两类燃烧组织方案的掺混和燃烧效率。研究结果表明:涡轮局部进气条件下波瓣混流器强化掺混的主导因素是大尺度流向涡的对流型混合,涡轮局部进气对涡系的初始空间分布及涡量强度具有显著影响,其对下游掺混质量的影响与波瓣型面相关;肼分解燃气与空气的燃烧是一种分支链锁反应,其主要反应历程是氢气的氧化反应和氨气的分解,热混合效率可作为掺混燃烧效率预测的重要参考量。
关键词
空
气
涡轮火箭发动机
涡轮
局部进气
+
波瓣混流器
化学反应机理
Keywords
Air-turbo-rocket engine
Turbine partial admission+
Lobed mixer
Chemical reactionmechanism
分类号
V236 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于流道优化的局部进气高速涡轮机气动噪声控制实验研究
被引量:
1
3
作者
赵辛午
黄洪雁
马瑞贤
刘占生
机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期266-272,共7页
基金
"九七三"计划资助项目(613188020201)
文摘
动静叶干涉是涡轮机气动噪声的主要来源之一。针对局部进气高速涡轮机,为了抑制由动静叶干涉引起的单音辐射噪声,提出了增大喷嘴的几何出气角、喷嘴下俯、喷嘴单侧修型和增大动静叶间距的流道优化设计方法以控制涡轮机内的流动状况进而降低噪声辐射,并设计了涡轮机气动噪声测试实验台,测量并分析了优化措施的降噪效果。结果表明,涡轮机流道优化设计方法有效抑制了单音辐射噪声,使各个转子谐频处的离散噪声均得到降低,并在3125Hz处实现了最高达7d B的降噪量;在大部分的三分之一倍频程内,优化设计的涡轮机噪声幅值低于原始设计的涡轮机,最大降噪量为2.1d B。
关键词
涡轮噪声
局部进气
动静叶干涉
流道优化
单音噪声
Keywords
Turbine noise
Partial admission
Rotor-stator interaction
Flow path optimal design
Dis-crete noise
分类号
TK14 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
局部进气冲击式压力级涡轮设计优化研究
被引量:
2
4
作者
李瑜
朱东华
许开富
付瑜
机构
西安航天动力研究所
出处
《火箭推进》
CAS
2018年第4期16-22,共7页
基金
国家863项目(2015AA7053026)
文摘
依据液体火箭发动机涡轮泵原理,建立了两级局部进气冲击式压力级涡轮的设计方法。该方法可以根据涡轮进出口边界条件、转速和结构尺寸等参数,完成涡轮的一维设计,并输出叶型的几何数据和流动性能参数,再结合三维数值模拟进行验证。按照涡轮总体设计要求,完成了某小流量高压比涡轮的原始设计,根据三维数值模拟的结果,对原始设计的涡轮叶型进行了优化,涡轮效率提高了2%。在全周结构上进行了三维数值模拟验证,优化后的两级局部进气冲击式压力级涡轮满足涡轮总体设计要求。
关键词
局部进气
冲击式压力级
涡轮
优化
Keywords
partial admission
impulsive pressure-level
turbine
optimization
分类号
V434.211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
调节级局部进汽对下游动叶气动负荷影响的数值研究
被引量:
5
5
作者
刘子亘
曹世裕
韩万金
机构
中国船舶重工集团第
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
出处
《汽轮机技术》
北大核心
2010年第1期41-44,共4页
文摘
基于舰船用主汽轮机多工况、变转速、变参数的特点,应用商业软件CFX对具有3组喷嘴的复速级叶栅进行全周数值模拟,着重分析了调节级局部进汽对下游动叶气动负荷的影响,数值模拟结果表明,各个喷嘴组边界壁面的存在对流动具有较大影响,同时喷嘴叶栅Ⅰ的叶片型线的不同导致边界畸变对流动的影响更敏感。动叶叶栅的压力分布特点表明了尾迹低速区和主流低压区是形成动叶流动参数不稳定的主要因素,从而形成了叶栅内特有的非定常流动现象。
关键词
局部进气
调节级
复速级
船舰汽轮机
Keywords
local intake
adjust stage
double-velocity stage
marine steam turbine
分类号
TK47 [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
高负荷涡轮机流动特性及变工况性能数值研究
被引量:
1
6
作者
边昕
张睿刚
李涛
姜良
黄洪雁
机构
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
华能集团西安热工研究院有限公司
上海理工大学能源与动力工程学院
出处
《汽轮机技术》
北大核心
2015年第2期81-85,共5页
基金
国防"973"基础项目(No.613188030103)
文摘
为了研究某高负荷涡轮机流动特点及变工况工作特性,采用商业软件对涡轮机整级进行了数值计算,研究了涡轮机内部流场的流动特点,分析了变工况时的效率及功率变化趋势。研究结果表明,喷嘴内流动达到超音速,并有斜激波产生,动叶流道内有激波产生,造成附面层分离,产生较大的损失。同时,由于局部进气的原因,动叶叶栅内气流参数分布很不均匀,不同叶片的气动力矩相差很大。非设计工况下,落压比和转速的变化会引起涡轮机效率的显著下降。
关键词
涡轮机
变工况
数值仿真
局部进气
Keywords
turbine engine
off-design
numerical simulation
partial admission
分类号
TJ630 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
局部进气裂解油气向心涡轮气动性能分析
王永杰
徐国强
于喜奎
董苯思
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
局部进气条件下空气涡轮火箭发动机掺混燃烧研究
李文龙
李平
李光熙
南向谊
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
7
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职称材料
3
基于流道优化的局部进气高速涡轮机气动噪声控制实验研究
赵辛午
黄洪雁
马瑞贤
刘占生
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
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职称材料
4
局部进气冲击式压力级涡轮设计优化研究
李瑜
朱东华
许开富
付瑜
《火箭推进》
CAS
2018
2
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职称材料
5
调节级局部进汽对下游动叶气动负荷影响的数值研究
刘子亘
曹世裕
韩万金
《汽轮机技术》
北大核心
2010
5
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职称材料
6
高负荷涡轮机流动特性及变工况性能数值研究
边昕
张睿刚
李涛
姜良
黄洪雁
《汽轮机技术》
北大核心
2015
1
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职称材料
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