气流式喷嘴雾化特性试验研究 被引量：5

1

作者 任兰学 马胜远 +1 位作者 王永峰 庞学佳 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期516-518,共3页

一般气流式喷嘴并不能雾化气液混合物,而压力式喷嘴相比气流式喷嘴,存在着易磨损,雾化效果差等问题。为解决上述问题,我们自行设计了新型的气流式喷嘴,并进行了雾化特性的试验研究,对雾化粒滴进行了测量分析。测量结果表明,该型喷嘴在... 一般气流式喷嘴并不能雾化气液混合物,而压力式喷嘴相比气流式喷嘴,存在着易磨损,雾化效果差等问题。为解决上述问题,我们自行设计了新型的气流式喷嘴,并进行了雾化特性的试验研究,对雾化粒滴进行了测量分析。测量结果表明,该型喷嘴在试验条件下雾化粒度小于50μm,雾化效果优于一般的气流式喷嘴。与此同时我们对影响雾化效果的影响因素进行了分析研究,对不同气液比的情况进行了测试,发现当气液比增大时雾滴粒度减小;同时我们还对空气速度分别为150m/s及250m/s进行了测试,测试看出气液相对速度越大,雾滴粒度越小。研究表明,该型喷嘴能够对气液混合物进行雾化,并可应用于石化领域中分离塔的碱液分离,压缩(气)机注水降温中水的雾化等。 展开更多

关键词 气流式 喷嘴 雾化 试验研究

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离心压缩机注水技术的应用 被引量：2

2

作者 任兰学 《流体机械》 CSCD 北大核心 2009年第11期48-51,共4页

采用压缩机注水技术可以降低压缩气体温度,抑制聚合反应发生,并从根本上解决了结焦问题。根据注水技术的原理,介绍了机组的注水改造方案,对注水点、注水量、压缩机附属系统及注水的经济性进行了详细分析。压缩机注水可确保机组长周期安... 采用压缩机注水技术可以降低压缩气体温度,抑制聚合反应发生,并从根本上解决了结焦问题。根据注水技术的原理,介绍了机组的注水改造方案,对注水点、注水量、压缩机附属系统及注水的经济性进行了详细分析。压缩机注水可确保机组长周期安全稳定运行,在节能、降低运行维护费用等方面可以节约大量资金。 展开更多

关键词 压缩机 湿压缩 注水技术 改造

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裂解气压缩机注水技术的节能应用

3

作者 任兰学 《节能技术》 CAS 2011年第1期73-75,82,共4页

裂解气压缩机注水技术可以降低压缩气体温度,抑制聚合反应发生,并从根本上解决了结焦问题,提高了机组运行效率,降低了压缩机的耗功。文中阐述了注水技术的原理,介绍了具体机组的注水改造实例,对注水点、注水量、压缩机附属系统及注水的... 裂解气压缩机注水技术可以降低压缩气体温度,抑制聚合反应发生,并从根本上解决了结焦问题,提高了机组运行效率,降低了压缩机的耗功。文中阐述了注水技术的原理,介绍了具体机组的注水改造实例,对注水点、注水量、压缩机附属系统及注水的经济性进行了详细分析。压缩机注水可确保机组长周期安全稳定运行,在节能、降低运行维护费用等方面可以节约大量资金。 展开更多

关键词 压缩机 湿压缩 注水技术 节能

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舰船间冷循环压气机气动设计

4

作者 任兰学 鞠东兵 潘宏伟 《舰船科学技术》 2010年第8期123-126,共4页

为了进行燃气轮机的间冷循环改造研究,需要对某型机低高压压气机进行相应改造。对低压压气机进行了减两级的具体设计,提出了2种方案,同时根据相应方案对出口导流叶片进行了造型设计。对改型机进行了气动性能的计算,结果表明:所设计的叶... 为了进行燃气轮机的间冷循环改造研究,需要对某型机低高压压气机进行相应改造。对低压压气机进行了减两级的具体设计,提出了2种方案,同时根据相应方案对出口导流叶片进行了造型设计。对改型机进行了气动性能的计算,结果表明:所设计的叶片满足气动性能要求。2种方案相比,1列叶片方案效率略高于2列叶片方案。推荐采用1列叶片方案。 展开更多

关键词 压气机 气动设计 间冷循环

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多级轴流压气机变工况性能数值模拟 被引量：2

5

作者 王永峰 祁龙 任兰学 《节能技术》 CAS 2013年第4期353-355,366,共4页

采用商业软件NUMECA对某型轴流压气机进行了数值计算,采用Spalart-Allamaras湍流模型,运用了多重网格技术以及残差光顺方法缩短计算周期。在额定工况计算的基础上进行了变工况的数值模拟,计算结果与试验曲线进行了对比分析,试验曲线与... 采用商业软件NUMECA对某型轴流压气机进行了数值计算,采用Spalart-Allamaras湍流模型,运用了多重网格技术以及残差光顺方法缩短计算周期。在额定工况计算的基础上进行了变工况的数值模拟,计算结果与试验曲线进行了对比分析,试验曲线与软件计算的曲线在趋势上是相符的。相同压比下,软件计算的流量偏大,在靠近额定工况点附近,流量偏差3%以内,在远离额定工况点流量偏差5%左右;对于喘振边界点的预测,运用NUMECA进一步提高出口静压可以逼近发散点,此时可以近似认为失速点,再结合NREC计算出的失速点,可以得到相应的喘振边界点。 展开更多

关键词 轴流压气机 变工况性能 NUMECA 数值模拟

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舰船燃气轮机发展现状、方向及关键技术 被引量：23

6

作者 闻雪友 任兰学 +1 位作者 祁龙 洪青松 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2401-2407,共7页

舰船燃气轮机在大中型水面舰艇动力中占主导地位,是海军现代化的一个重要标志。本文回顾了国内外舰船燃气轮机的发展历程,介绍了舰船燃气轮机发展走航改舰用和独立发展道路的状况。分析了典型舰船燃气轮机LM2500系列、MT30和UGT25000的... 舰船燃气轮机在大中型水面舰艇动力中占主导地位,是海军现代化的一个重要标志。本文回顾了国内外舰船燃气轮机的发展历程,介绍了舰船燃气轮机发展走航改舰用和独立发展道路的状况。分析了典型舰船燃气轮机LM2500系列、MT30和UGT25000的技术特点和性能,从提高功率与热效率、提高可靠性与可维护性、发展产品系列化与谱系化等方面展望了舰船燃气轮机的发展方向,并提出了在材料及制造工艺、金属增材制造、气动设计、低排放、冷却及热障涂层、双燃料、智能化和混合动力等方面需要发展的关键技术。 展开更多

关键词 舰船燃气轮机 技术指标 发展方向 结构 性能

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舰船大功率轴流压气机气动设计研究 被引量：1

7

作者 任兰学 李冬 +1 位作者 王琦 闻雪友 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期40-47,共8页

基于建立的舰船大功率多级轴流压气机气动设计体系,开展了舰船用某型大功率燃气轮机压气机设计研究,完成了6级轴流压气机的气动设计。进行了一维反问题设计、一维特性计算分析、S2反问题计算、叶片造型以及三维CFD计算分析。各级载荷分... 基于建立的舰船大功率多级轴流压气机气动设计体系,开展了舰船用某型大功率燃气轮机压气机设计研究,完成了6级轴流压气机的气动设计。进行了一维反问题设计、一维特性计算分析、S2反问题计算、叶片造型以及三维CFD计算分析。各级载荷分布从前面级到后面级逐渐降低,叶展方向按照等压比分配以避免径向掺混损失过大,S2设计并没有严格遵循传统的设计规律(等环量、等反动度等),而是基于一维设计方案通过不断调整优化获得的。根据CDA的特点,开发了可用于工程应用的叶片造型程序,可实现不同中弧线、不同厚度分布调节,能够实现叶片弯、掠等功能。三维数值模拟结果表明,考虑动叶叶顶具有0. 5 mm间隙的情况下,6级压气机设计点效率达到89. 75%,设计转速下的喘振裕度为22. 5%,同时具有较好的变工况性能。 展开更多

关键词 压气机 气动设计 三维流场 CDA

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船用燃气轮机低压压气机气动布局规律研究 被引量：2

8

作者 陈鹏 任兰学 +1 位作者 王琦 姜斌 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期10-17,共8页

为缩短燃气轮机低压压气机的设计周期,获取一维设计中各关键设计参数分布规律,同时得到最优的一维设计参数选取方案,采用基于HARIKA算法的压气机一维设计与分析程序对某型船用低压压气机流量系数、载荷系数和反动度的轴向布局方法进行... 为缩短燃气轮机低压压气机的设计周期,获取一维设计中各关键设计参数分布规律,同时得到最优的一维设计参数选取方案,采用基于HARIKA算法的压气机一维设计与分析程序对某型船用低压压气机流量系数、载荷系数和反动度的轴向布局方法进行了研究并提炼了各参数分布的数学模型。其中,流量系数和载荷系数沿级分布为近似单峰值的三次多项式曲线,反动度分布为"二段式",通过改变流量系数和载荷系数的峰值点坐标和改变特定级反动度和反动度变化步长的方法,研究了不同布局方式对效率、喘振裕度以及压比的影响,最后结合优化算法得到了最优参数分布方案。结果发现:流量系数峰值位置在第6级,载荷系数在第5级或第6级时效率和喘振裕度性能较好;第四级反动度取值0.5~0.52时效率较高;相比载荷系数和反动度,流量系数对非设计工况性能影响更为显著,优化后的参数分布方案在各转速下喘振裕度均有所提高。 展开更多

关键词 HARIKA 流量系数 载荷系数 反动度

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轴流压气机缩尺模化比例与性能关联研究 被引量：2

9

作者 赵午安 陈江 +1 位作者 任兰学 邹积国 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期25-32,41,共9页

通过数值模拟对Stage35和某3.5级轴流压气机进行了缩尺模化,在保证相对叶尖间隙相同条件下研究不同缩尺比例的雷诺数效应,并通过3个典型雷诺数修正公式,对各缩尺条件下的单级和多级压气机性能进行预测。结果表明:随着缩尺比例减小,压气... 通过数值模拟对Stage35和某3.5级轴流压气机进行了缩尺模化,在保证相对叶尖间隙相同条件下研究不同缩尺比例的雷诺数效应,并通过3个典型雷诺数修正公式,对各缩尺条件下的单级和多级压气机性能进行预测。结果表明:随着缩尺比例减小,压气机特性线向左下方移动,在小缩尺比例下性能恶化程度增加。对于峰值效率和其对应的相对流量,Stage35在0.5缩尺比下较原型分别下降了0.95%和0.34%,在0.1缩尺比下分别下降5.75%和2.32%;3.5级轴流压气机在0.5缩尺比下较原型分别下降0.79%和0.22%,在0.1缩尺比下分别下降3.2%和1.2%。Dietmann&Casey修正公式对轴流压机性能预测的精确度较高且适用性强,对于单级和多级均有良好的修正效果,当缩尺比例大于0.2时,相对修正误差均小于1%。 展开更多

关键词 轴流压气机 缩尺模化 相似原理 雷诺数修正

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三维低雷诺数叶片参数化方法研究 被引量：1

10

作者 张书义 杨波 +1 位作者 任兰学 王琦 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期113-118,125,共7页

叶片参数化是叶轮机械气动优化过程中十分重要的一个环节,它决定着叶片的气动优化空间。传统叶片是通过叶片几何或特征来实现参数化,很少利用气动参数来实现。为了解决该问题,提出一种基于气动参数的三维叶片参数化方法,该方法通过经验... 叶片参数化是叶轮机械气动优化过程中十分重要的一个环节,它决定着叶片的气动优化空间。传统叶片是通过叶片几何或特征来实现参数化,很少利用气动参数来实现。为了解决该问题,提出一种基于气动参数的三维叶片参数化方法,该方法通过经验公式将气动参数引入叶片参数化过程,并利用几个重要截面中的两条重要特征曲线(中弧线和厚度分布曲线)实现叶片重构。通过对实际叶片进行参数化可以发现:参数化后叶片与原始叶片之间的几何相对误差最大不超过0.01;两者表面压力系数变化趋势基本一致。因此,该方法不仅能够准确描述三维叶片形状,还将气动参数直接设置为优化控制变量,从而有利于优化效率的提高。 展开更多

关键词 参数化 叶片 气动参数 特征曲线

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基于扩压因子流型的压气机快速性能预测算法

11

作者 周蕊 杨波 +1 位作者 谷传纲 任兰学 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期47-56,共10页

为快速、准确地获得压气机性能参数、完成压气机性能预测,实现压气机优化设计,基于流线曲率法,将扩压因子作为控制方程、损失模型、熵增修正模型及落后角模型中的关键参数,建立轴流压气机性能快速预测算法。利用该算法对某跨音速轴流压... 为快速、准确地获得压气机性能参数、完成压气机性能预测,实现压气机优化设计,基于流线曲率法,将扩压因子作为控制方程、损失模型、熵增修正模型及落后角模型中的关键参数,建立轴流压气机性能快速预测算法。利用该算法对某跨音速轴流压气机性能参数进行计算,并将计算结果与主流商业软件计算结果及试验数据进行对比。通过对比发现:该算法计算效率高,能够快速且较为准确地完成压气机整体性能和沿叶高方向流场参数的预测;计算范围广,在不同转速、不同流量等非设计工况下算法预测结果均与试验及数值模拟数据接近;所选取与完善的经验公式合理可靠,能够较好地描述压气机内部流动。 展开更多

关键词 扩压因子流型 性能预测 流线曲率法 轴流压气机

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燃气轮机多级轴流压气机快捷一体化气动设计与性能优化研究

12

作者 向航 陈江 +1 位作者 任兰学 邹积国 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1-9,共9页

基于子午流面正反问题流线曲率法、改进Powell算法和叶型参数化方法,构建轴流压气机快捷气动设计、性能分析与优化平台,对某燃气轮机9级轴流高压压气机开展一体化气动设计和多目标优化。结果表明:该平台可自动有效实现多级轴流压气机快... 基于子午流面正反问题流线曲率法、改进Powell算法和叶型参数化方法,构建轴流压气机快捷气动设计、性能分析与优化平台,对某燃气轮机9级轴流高压压气机开展一体化气动设计和多目标优化。结果表明:该平台可自动有效实现多级轴流压气机快速设计、多工况性能分析和优化流程;优化改善了压气机各叶排流动和负荷匹配,实现了多工况扩稳增效;优化后设计点流量、总压比、绝热效率及设计转速下喘振裕度分别为25.97 kg/s,5.038,88.25%和33.33%;相比优化前,设计转速下裕度提升了5.39%,80%相对转速下裕度和目标工况点效率分别提升了7.56%和2.71%。 展开更多

关键词 流线曲率法 POWELL算法 轴流压气机 气动设计 优化

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船用燃气轮机低压压气机改型设计研究

13

作者 侯亚欣 徐宁 +1 位作者 任兰学 姜斌 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期98-104,共7页

为了保证船用8级低压压气机在低工况稳定性不降低的前提下,同时提高设计点效率,通过数值模拟的方法研究展弦比优化对压气机设计点效率的影响。分析结果表明:展弦比的选取会影响主流区的流动损失和端壁二次流损失,进而影响压气机性能。... 为了保证船用8级低压压气机在低工况稳定性不降低的前提下,同时提高设计点效率,通过数值模拟的方法研究展弦比优化对压气机设计点效率的影响。分析结果表明:展弦比的选取会影响主流区的流动损失和端壁二次流损失,进而影响压气机性能。优化了多级压气机后面级展弦比,将设计点效率提高了0.42%。同时,通过优化可转导叶偏转角度,确保了60%转速的喘振裕度不降低。 展开更多

关键词 船用燃气轮机 低压压气机 展弦比 效率 可转导叶

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