国家自然科学基金(51376099)
- 作品数：16 被引量：41H指数：4
- 相关作者：任静蒋洪德李雪英陈娉婷秦晏旻更多>>
- 相关机构：清华大学广东电网有限责任公司电力科学研究院福州大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理更多>>
- 透平静叶前缘和压力面气膜冷却实验研究被引量：4
- 2014年
- 采用压敏漆(PSP)实验技术测量某F级重型燃气轮机第一级透平静叶前缘和压力面的气膜冷却效率及叶片表面压力分布,初步检验静叶前缘和压力面的整体气膜冷却效果,探讨吹风比、密度比和供气方式等参数对前缘及压力面气膜冷却特性的影响。结果表明:前缘气膜孔采用交错布置,气膜冷却效率分布相对均匀,同时部分未被完全掺混的冷气在下游压力面产生气膜覆盖,随着吹风比增大,前缘冷却喷射在压力面的气膜覆盖范围增大且强度增强,由于受到叶栅通道涡的影响,气膜覆盖区域往下游向中间聚拢,形成气膜三角区;压力面逐排供气意在探讨各排孔在不同吹风比和密度比条件下的基本冷却特性,成型孔的布置使得冷却效率由吹风比主导,各排孔的气膜冷却效率随着吹风比增大而增大;相比于逐排供气,多排孔连供更接近于燃气轮机的真实运行环境,表征了各排孔相互干涉条件下的整体气膜冷却效率分布,多排联供使得冷气在下游逐渐形成累积,近尾缘区域之后表现得尤为明显,同时气膜冷却效率的累积特性基本符合"Shettle superposition"规律。
- 韩昌任静蒋洪德
- 关键词：燃气轮机气膜冷却
- 冲击衬套对于一级静叶气膜孔流量分配和气膜冷却效率的影响
- 2015年
- 燃气轮机一级静叶冷却结构非常复杂,要提高燃气轮机的设计水平,在现有的结构和设计的基础上,需要进行更加精细化的设计,需要对多种设计因素进行综合考虑,挖掘现有结构的冷却潜力。本文采用数值计算方法,研究了叶栅环境下,冲击衬套的使用对于一级静叶气膜孔流量分配和气膜冷却效率的影响。结果表明,冲击衬套会影响气膜孔的流量分配,而流量分配是传热的基础。同时,冲击腔会改善气膜孔内的流动,在流量不变的条件下提升气膜冷却效率。
- 陈娉婷李雪英任静蒋洪德
- 关键词：气膜冷却
- 燃烧室温度剖面对非轴对称端壁冷却的影响被引量：3
- 2019年
- 为了降低污染物排放,燃气轮机燃烧方式的改变带来透平进口温度分布的改变,给透平端壁冷却带来压力;同时,为了降低二次流损失,非轴对称端壁结构被应用于端壁上;燃烧室与一级静叶之间的缝隙泄漏流冷却是一种典型的端壁冷却形式。本文根据真实燃气轮机透平入口温度条件,抽象出三种代表性的燃烧室出口温度剖面,分别比较其在非轴对称端壁和平端壁条件下对端壁冷却的影响。结果表明,燃烧室温度剖面对端壁前缘附近和压力面附近的温度分布影响较大;非轴对称端壁几何条件会增加下游压力面附近的端壁温度,同时也会改变缝隙泄漏流气膜冷却有效度。
- 陈娉婷李雪英任静蒋洪德
- 关键词：非轴对称端壁
- 气膜冷却布置对前缘流动传热的影响被引量：2
- 2014年
- 透平一级静叶前缘是高温燃气滞止的区域,承受着整个叶片最高的热负荷,是极为重要的冷却部位。本文首先通过压力敏感漆实验得到了前缘在不同布置、吹风比、密度比情况下的绝热气膜冷却有效度分布,结合数值所给出的详细流场和传热信息,深入剖析了前缘气膜冷却的流动传热机制。
- 李雪英李明飞任静蒋洪德
- 关键词：前缘气膜冷却
- 多场耦合下透平冷却高温影响特性
- 2014年
- 透平进口温度持续提高,使得实验测试条件难以实现全温全压的测量,往往采用降温降压工况。本文采用耦合数值方法,分别针对耦合气膜冷却平板及耦合叶栅模型,分析多场耦合下的高-低温传热特征,探索透平冷却温度水平影响特性及机理。研究表明,综合冷却效率分布受金属、流体物性及内外部冷却多方面综合影响;比较无量纲参数相同的高-低温工况,高温使得有TBC涂层时综合冷效偏高,无TBC涂层时综合冷效偏低;无量纲参数相同的高-低温工况,在平板上综合冷却效率分布规律基本一致,在叶栅表面压力面和前缘较为一致,其余部分相差较多;在一定的温度差距内,高-低温工况结果仍可保持一定的一致性。
- 李明飞迟重然任静蒋洪德
- 关键词：耦合传热高温
- 两排圆孔的气膜冷却特性被引量：4
- 2017年
- 气膜冷却被广泛地应用在现代透平冷却设计中。对于很多热端部件,为了保证足够的冷却效果,其表面需要布置多排气膜孔来得到更高的冷却效率,Sellers叠加公式是目前多排孔设计当中最常用的叠加方法。本文采用PSP技术研究了单排圆孔与两排圆孔的在不同吹风比和密度比下气膜冷却特性,并同时进行了相应工况下的数值计算来获得更详细的流场信息,Sellers叠加公式预测结果也进行了比较以探索其适用范围。结果表明,对于圆孔的气膜冷却,在低吹风比时,第二排孔基本不受第一排孔影响;在高吹风比时,由于前排孔出气对主流的推举作用,后排孔更容易吹离,冷却效果变差。而Sellers叠加公式仅在低吹风比高密度比时预测结果较好,其余工况预测偏大。
- 王浪李雪英任静蒋洪德
- 关键词：燃气轮机多排孔气膜冷却
- 间断Galerkin方法在气冷透平流热耦合计算中的应用
- 2014年
- 燃气轮机等发电设备的设计和分析需要有效方法及可靠工具,结合间断Galerkin离散方法和SST+γ-Reθ转捩模型,开发了一套具有较高精度的雷诺平均求解器。该求解器计算能力及计算范围广泛,支持多种湍流模型及流热耦合计算。应用该方法及所开发的求解器对燃气轮机内气冷透平进行流热耦合计算,结果表明该方法及所开发的求解器能有效提高气热耦合温度计算精度,展现了间断Galerkin方法在燃气轮机数值计算中广阔的应用前景。
- 谭勤学任静蒋洪德
- 关键词：GALERKIN方法MARKII
- 三菱重工F型燃气轮机燃烧振荡控制被引量：5
- 2014年
- 重型燃气轮机高温部件的设计、制造、控制和维护是其核心技术,其关键技术原理对于电站机组的安全高效运行有重要意义。通过分析三菱F型燃气轮机的燃烧室结构特点,对多旋流燃烧室的流场特性进行了模拟研究,数值结果表明中心回流区是多旋流结构稳定燃烧的主要机制。在此基础上,介绍三菱F型燃气轮机燃烧室改进气动和声学设计技术特点。针对燃烧振荡问题,分析了振荡机理、燃烧调整及振荡控制的原理、思路和方法,为重型燃气轮机燃烧室的设计和燃烧调整提供借鉴。
- 尹洪邓小文冯永新刘石
- 关键词：燃烧振荡监测系统
- 间断伽辽金方法在燃机空气系统中的应用被引量：1
- 2015年
- 间断伽辽金方法(DGM)对守恒变量及梯度变量具有一致的任意高阶计算精度,因此该方法也具有较高的热流计算精度。本文搭建了二次空气系统单元机理实验台,并采用DGM对中心进气转静系开展了数值计算,取得了误差小于10%的对流换热系数计算结果。此外本文结合SST-γ-Re_θ转捩模型,应用有限体积方法(FVM)及DGM,对燃气轮机旋转盘腔内流动与传热进行了预测,并取得了与实验结果吻合较好的传热预测结果。此两转转系及转静系典型问题验证了DGM对燃气轮机二次空气冷却流动传热预测具有一定优势,展现了DGM在燃气轮机二次空气系统中广阔的应用前景。
- 谭勤学林立吴康任静蒋洪德
- 燃烧室温度剖面对静叶端壁冷却的影响被引量：14
- 2015年
- 为了降低污染物排放,燃气轮机燃烧方式的改变所带来的透平进口温度剖面的改变,会对透平一级静叶冷却带来较大的影响。本文根据真实燃气轮机透平入口的温度条件,抽象出三种具有代表性的燃烧室出口温度剖面,分别研究其对端壁冷却的影响。结果表明,燃烧室出口温度剖面会对静叶端壁近压力面侧、吸力面的上下角区温度分布造成较大影响。
- 李雪英任静蒋洪德
- 关键词：端壁气膜冷却
