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氦低温透平膨胀机热力性能数值模拟与实验测试 被引量：1
1
作者 张泽 周楷淼 +3 位作者 邓坤瑜 陈兴亚 陈双涛 侯予 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期109-115,共7页
为了深入研究氦透平膨胀机在降温过程及低温条件下的热力学特性,依托ADS 500 W/4.5 K低温制冷机建设了80 K温区的实验系统,进行了氦透平膨胀机的低温变工况测试。测试的氦透平膨胀机主轴轴径为12.00 mm,采用动压氦气体轴承支承,最高转... 为了深入研究氦透平膨胀机在降温过程及低温条件下的热力学特性,依托ADS 500 W/4.5 K低温制冷机建设了80 K温区的实验系统,进行了氦透平膨胀机的低温变工况测试。测试的氦透平膨胀机主轴轴径为12.00 mm,采用动压氦气体轴承支承,最高转速可以达到252130 r·min^(-1)。在膨胀比为1.88时,膨胀机最大出口温降达到8.1 K;在膨胀比为2.07时,等熵效率达到最高值71.2%。以实验用氦透平膨胀机尺寸及测试工况为基础,建立了透平的数值模型。采用商业软件ANSYS CFX对透平的热力性能及降温特性进行了数值模拟,得到了相应的理论温降曲线。研究结果表明:所建数值模型能够较好地预测该氦透平膨胀机的温降过程,膨胀机出口温度的实验值和计算值结果最大相对偏差为0.45%;所测试的低温氦透平具有优良的热力性能和降温特性,测试的动压氦气体轴承表现出良好的支承稳定性,数值计算和实验结果可为后续相关研究和大科学装置的应用提供参考。 展开更多
关键词 氦制冷机 透平膨胀机 低温特性 气体轴承
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燃气轮机透平动叶横流带肋通道中气膜冷却研究进展
2
作者 张超 张海川 +2 位作者 付经伦 童志庭 朱俊强 《发电技术》 CSCD 2024年第5期781-792,共12页
【目的】燃气轮机透平进口温度已经远超叶片材料的许用温度,发展更加高效的透平冷却技术,尤其是气膜冷却技术至关重要。在透平动叶中部区域的气膜冷却通常由横流带肋通道供应,因此对近年来横流带肋通道中气膜冷却研究进展进行了综述。... 【目的】燃气轮机透平进口温度已经远超叶片材料的许用温度,发展更加高效的透平冷却技术,尤其是气膜冷却技术至关重要。在透平动叶中部区域的气膜冷却通常由横流带肋通道供应,因此对近年来横流带肋通道中气膜冷却研究进展进行了综述。【方法】介绍了不同冷气供应方式下气膜冷却性能的差异,归纳了肋片角度、肋片形式、气膜孔与肋片的相对位置、横流通道进口雷诺数对流动和气膜冷却性能的影响,总结了针对横流带肋冷气条件下气膜孔型设计的研究进展。【结果】横流带肋通道内部冷却结构和横流通道进口雷诺数对气膜冷却性能影响显著,横流进气改变了孔出口下游的冷却效率分布,同时孔进口处流动受气膜孔与肋片的相对位置及雷诺数变化的影响。展向非对称气膜孔型和对横流进气不敏感的气膜孔型可有效提升气膜冷却性能。【结论】为进一步推动横流带肋通道气膜冷却技术的发展,建议深入研究各影响因素与气膜冷却性能之间的关系,并对适用于横流带肋进气的专用气膜孔型进行优化设计。 展开更多
关键词 燃气轮机 气膜冷却 透平冷却 带肋通道 透平叶片 肋片 叶片冷却 冷却效率
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不同转速时液力透平水力性能的试验和数值模拟研究 被引量：1
3
作者 王晓晖 张兴杰 +1 位作者 苗森春 白小榜 《水电能源科学》 北大核心 2024年第3期186-190,共5页
为揭示不同转速下液力透平的水力性能,以一台比转速为48的离心泵反转作透平(PAT)为例,通过试验研究了液力透平在不同负载下转速随流量、水头变化规律,采用RNGκ-ε湍流模型在不同转速下进行数值计算,分析了各工况下液力透平的水力性能... 为揭示不同转速下液力透平的水力性能,以一台比转速为48的离心泵反转作透平(PAT)为例,通过试验研究了液力透平在不同负载下转速随流量、水头变化规律,采用RNGκ-ε湍流模型在不同转速下进行数值计算,分析了各工况下液力透平的水力性能和内流特性。结果表明,随着转速的逐渐增大,透平高效区变宽,高效点明显向大流量偏移。来流参数(流量、压力)对转速有一定的影响,转速随流量呈线性变化,随水头呈幂函数变化。流量越小,叶轮内压力和速度流线分布均匀性越差,透平效率越低。高转速下,叶轮内流动相对稳定,该现象与透平外特性结果相吻合。该研究对低比转速泵反转液力透平高效、稳定运行具有重要参考意义。 展开更多
关键词 液力透平 转速 旋涡 水力性能 来流参数
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基于熵产理论的多级液力透平能量耗散机理分析 被引量：1
4
作者 王晓晖 蒋虎忠 +2 位作者 苗森春 白小榜 祁炳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期162-172,共11页
液力透平作为一种液体余压能回收装置,在小水电建设和能量回收领域得到广泛应用,但其内部能量损失特性不清。以两级径流式液力透平为研究对象,基于熵产理论和Omega涡识别准则分析了各过流部件内能量耗散机理。结果表明:速度脉动和壁面... 液力透平作为一种液体余压能回收装置,在小水电建设和能量回收领域得到广泛应用,但其内部能量损失特性不清。以两级径流式液力透平为研究对象,基于熵产理论和Omega涡识别准则分析了各过流部件内能量耗散机理。结果表明:速度脉动和壁面效应是能量损失的主要来源,设计工况下二者总占比为98.03%。叶轮和导叶是透平内能量耗散的主要区域;小流量工况,叶轮损失占比较高;大流量工况下,导叶损失占比较高。叶轮内的能量损失源于叶片前缘分离涡、吸力面回流涡以及叶片尾缘涡等不稳定流动现象,而相对液流角与叶片进口安放角的不匹配是导致叶轮内产生不稳定流动的根本原因;在导叶和导叶Ⅱ-反导叶中,不同流量下导致其能量耗散的因素基本保持一致,叶片前缘失速涡和流动分离等劣态流动引起的动量交换是导致能量损失的主要原因。环形吸水室内流动的非对称性导致导叶Ⅰ各流道内熵产率分布不均匀,而导叶Ⅱ-反导叶通过正导叶的整流减小了冲击效应,各流道内熵产率分布均匀且高熵区较小。 展开更多
关键词 多级液力透平 熵产理论 Omega涡识别准则 能量耗散 熵产率
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燃氢燃机高温高湿透平耦合传热和冷却特性
5
作者 任静 李雪英 +3 位作者 黄新宇 王文萍 孙鹏 李明飞 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1416-1423,共8页
分析了燃氢燃机透平在导热/对流/辐射耦合作用下的流动传热和冷却特性,发展了能够计算高H_(2)O与CO_(2)分压比的灰气体加权和(WSGG)模型。结果表明:燃氢燃机工质中水蒸气含量增大导致金属壁面温度升高;加入辐射的影响后,H_(2)O和CO_(2)... 分析了燃氢燃机透平在导热/对流/辐射耦合作用下的流动传热和冷却特性,发展了能够计算高H_(2)O与CO_(2)分压比的灰气体加权和(WSGG)模型。结果表明:燃氢燃机工质中水蒸气含量增大导致金属壁面温度升高;加入辐射的影响后,H_(2)O和CO_(2)含量对传热的影响呈相反的结果,这主要是由于CO_(2)的对流传热能力强于H_(2)O,而H_(2)O的辐射能力强于CO_(2);在对流、导热、辐射3种传热方式都存在的燃氢透平冷却耦合系统中,气膜冷却的速度场几乎不受影响,而温度场则深受耦合及辐射的影响,所定义的耦合条件下气膜冷却效率能够表征燃氢条件下气膜的冷却性能,因此在燃氢燃机透平冷却的设计中,燃氢导致的热负荷恶化需纳入设计变量中。 展开更多
关键词 燃氢燃气轮机 透平 高温高湿 耦合传热 冷却特性 辐射
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分流叶片长度及周向偏移量对ORC向心透平性能的影响
6
作者 韩旭 李奇 +2 位作者 杨依栋 刘树华 李鹏 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期759-769,共11页
利用分流叶片能有效改善叶片通道内的流动阻塞问题,降低流动损失。针对某带分流叶片的有机朗肯循环(ORC)向心透平,研究了不同分流叶片长度和周向偏移量对透平性能的影响,对不同叶片布置方案进行数值模拟,分析了内部流动状况、叶片载荷... 利用分流叶片能有效改善叶片通道内的流动阻塞问题,降低流动损失。针对某带分流叶片的有机朗肯循环(ORC)向心透平,研究了不同分流叶片长度和周向偏移量对透平性能的影响,对不同叶片布置方案进行数值模拟,分析了内部流动状况、叶片载荷和损失分布。结果表明:分流叶片能有效削弱通道中的涡流,改善流动状况,使通道内部的压力分布合理;同时在一定程度上分担了主叶片的载荷。与分流叶片长度系数相比,周向偏移量对熵产率的影响较为明显;随着长度系数和周向偏移量的增加,高熵产率范围和总压损失系数均呈现先减后增的趋势,等熵效率的变化则相反,当l=0.5、d=0.5时等熵效率最大,为91.26%,而功率与叶片长度大体呈正相关;将长度系数和周向偏移量分别控制在0.5~0.6时,能保持较为理想的流动状况及叶片载荷分布,高熵产率范围较小,有利于透平性能的提升。 展开更多
关键词 向心透平 分流叶片 熵产法 数值模拟
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有机工质向心透平数值模拟及变工况内流特性研究
7
作者 韩旭 李奇 +3 位作者 杨依栋 李鹏 刘树华 韩中合 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期260-269,共10页
基于国内外研究现状,分别对设计工况下和非设计工况下有机朗肯循环向心透平的工作状态进行了三维数值模拟。以透平功率、效率、反动度、静叶损失系数、动叶损失系数作为评价指标,分析了透平在非设计工况下的性能;同时开展了透平在非设... 基于国内外研究现状,分别对设计工况下和非设计工况下有机朗肯循环向心透平的工作状态进行了三维数值模拟。以透平功率、效率、反动度、静叶损失系数、动叶损失系数作为评价指标,分析了透平在非设计工况下的性能;同时开展了透平在非设计工况下流动状况的描述。结果表明:设计工况下透平输出功率为122.3 kW,透平等熵效率为83.54%;在非设计工况下,透平功率和效率在转速比为0.8~1.0时的增幅较大,透平反动度和静叶损失系数均与转速呈线性关系,而动叶损失系数在转速比为0.8~1.2时存在最小值;当转速低于设计转速时,在动叶前缘吸力面存在涡流,当转速高于设计转速时,涡流存在于动叶压力面的前缘,造成此现象的主要原因是动叶转速与静叶出口流速的周向分量之间存在差值。 展开更多
关键词 有机朗肯循环 向心透平 非设计工况 流动状况 数值模拟
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高速S-CO_(2)向心透平几何参数优化及变工况特性分析
8
作者 孙玉伟 陈晨 +2 位作者 秦天阳 袁成清 赵庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2319-2329,I0020,共12页
透平是热力循环中实现热功转换的核心设备,优化透平几何参数以改善气动性能,是提升系统热效率的关键。该文以面向某船舶主机烟气余热利用的超临界二氧化碳布雷顿循环透平设计参数为基础,给出向心透平主要几何参数,采用耦合CO_(2)真实物... 透平是热力循环中实现热功转换的核心设备,优化透平几何参数以改善气动性能,是提升系统热效率的关键。该文以面向某船舶主机烟气余热利用的超临界二氧化碳布雷顿循环透平设计参数为基础,给出向心透平主要几何参数,采用耦合CO_(2)真实物性参数的CFX仿真方法,分析几何参数动、静叶包角以及叶轮出口几何角对透平性能的影响规律并进行参数优化,进一步研究非设计工况下的透平运行特性。结果表明:增大静叶包角会使动叶前缘出现扰动涡流并减少余速损失,增大叶轮出口几何角,动叶包角对透平效率的影响规律不变,但效率峰值点会沿动叶包角减小的方向移动;动、静叶包角和叶轮出口几何角分别为49°、21.5°、25°时透平设计点总-静等熵效率高达87.99%,相比优化前,提高0.54个百分点;透平偏离设计点±20%工况下等熵效率大于80%。结果可为超临界二氧化碳高速向心透平设计提供一定参考。 展开更多
关键词 S-CO_(2)向心透平 CFX仿真 气动性能 几何参数优化 变工况
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天然气余压发电透平发电机组控制特性研究
9
作者 蒋鑫 朱万炫 +4 位作者 李和平 张雪辉 许剑 韩汶昕 徐江荣 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3287-3298,共12页
本文研究了透平发电机组的物理模型,重点详细介绍了透平膨胀机调速系统、同步发电机、励磁系统的工作原理。并据此利用MATLAB/Simulink建立起透平发电机组数学模型,主要包括透平膨胀机及其调速系统、同步发电机及励磁系统、电力负载模... 本文研究了透平发电机组的物理模型,重点详细介绍了透平膨胀机调速系统、同步发电机、励磁系统的工作原理。并据此利用MATLAB/Simulink建立起透平发电机组数学模型,主要包括透平膨胀机及其调速系统、同步发电机及励磁系统、电力负载模型等。然后根据建立的仿真模型对透平发电机组运行工况进行了常规PID仿真研究,在此基础上,对系统的控制方法进行优化,采用模糊PID控制进行了空载启动和投切负载的仿真研究,根据仿真结果对比了常规PID和模糊PID的控制性能,仿真结果显示模糊PID控制器比常规PID控制器的启动时间更短、超调量更小,使得发电机组的响应过程更加快速、稳定。 展开更多
关键词 余压发电 透平发电机组 仿真模型 模糊PID
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径向剖分双吸式工业液力透平的内部流动损失特性分析
10
作者 赵薇 林通 +2 位作者 温小明 陈磊 朱祖超 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第9期1666-1676,共11页
针对双吸式离心泵反转作液力透平运行区间狭窄、效率低等问题,对实际工程应用中的一台径向剖分双吸式离心泵反转作工业液力透平的内部流动损失特性进行了研究。首先,采用了数值模拟方法预测了液力透平在泵和透平典型工况下的水力性能,... 针对双吸式离心泵反转作液力透平运行区间狭窄、效率低等问题,对实际工程应用中的一台径向剖分双吸式离心泵反转作工业液力透平的内部流动损失特性进行了研究。首先,采用了数值模拟方法预测了液力透平在泵和透平典型工况下的水力性能,对比了透平在泵工况下的实验结果,验证了数值模拟的准确性和可靠性;然后,结合熵产理论,定量分析了透平工况下各过流部件对于总能量损失的权重以及熵产成分比重的分布情况;最后,结合局部流动特征进一步揭示了主要过流部件内流动损失的发生位置和产生原因。研究结果表明:壁面熵产是导致径向剖分双吸式工业液力透平内部流动损失的主要原因,在0.8Q_(b)、Q_(b)、1.2Q_(b)工况下,壁面熵产分别占总熵产的55.3%、69%、67.4%;导出室是透平内熵产占比最大的水力部件,局部回流、流动冲击等不良流动特征是导致湍流熵产增加的主要原因。该研究结果对离心泵反转作工业液力透平的优化设计、运行调控和推广应用有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 双吸式离心泵 液力透平 能量损失 内部流动 数值模拟 熵产理论
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有机工质向心透平气动设计与性能优化研究
11
作者 卢绪祥 宋增 +2 位作者 刘瑞 丁海霞 李逸轩 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1181-1188,共8页
为提升有机工质向心透平的效率与性能,对400 kW有机工质向心透平进行了一维气动设计。在一维气动设计结果的基础上进行建模,并结合三维数值模拟预测了有机工质向心透平在设计工况下的性能。以向心透平等熵效率为目标,采用均匀试验法对... 为提升有机工质向心透平的效率与性能,对400 kW有机工质向心透平进行了一维气动设计。在一维气动设计结果的基础上进行建模,并结合三维数值模拟预测了有机工质向心透平在设计工况下的性能。以向心透平等熵效率为目标,采用均匀试验法对动叶轮的子午流道进行优化设计。结果表明:与原始向心透平相比,优化后的向心透平流场压力分布层次更加分明,整体熵增减小,产生的摩擦损失、尾迹损失明显减小,叶片做功能力增大,向心透平内部的流动情况得到了改善,等熵效率由原来的82.33%提高到85.92%,输出功率也增大了18.04 kW。 展开更多
关键词 向心透平 子午流道 性能优化 均匀试验法 数值模拟
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大容量压缩空气储能系统空气透平工艺结构及运行特性研究
12
作者 曹福毅 张旭 +2 位作者 王廷举 王祥凤 聂诗沁 《汽轮机技术》 北大核心 2024年第1期53-55,共3页
针对大容量(300MW级)蓄热式压缩空气储能系统的空气透平工作组,定量评估了高温方案(315℃)和中温方案(175℃)对透平的工艺流程结构和关键技术参数的影响,探讨了全工况下配气运行方式对透平性能的影响。研究表明,高温方案下透平工作组的... 针对大容量(300MW级)蓄热式压缩空气储能系统的空气透平工作组,定量评估了高温方案(315℃)和中温方案(175℃)对透平的工艺流程结构和关键技术参数的影响,探讨了全工况下配气运行方式对透平性能的影响。研究表明,高温方案下透平工作组的工艺结构简单,但储换热系统的初投资高;高温方案的气耗率低,电电转化率高;节流+补气调节方式的高效运行区间最大。 展开更多
关键词 大容量 空气透平 工艺流程结构 关键技术参数 配气方式
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燃气轮机透平叶片旋转内部冷却通道研究现状与发展趋势
13
作者 任静 李雪英 《发电技术》 CSCD 2024年第5期793-801,共9页
【目的】透平叶片高效内部冷却技术对提高燃气轮机热效率至关重要,高温透平动叶作为燃气轮机的重要部件,对其冷却性能的把握显得尤为重要。由于科里奥利力(科氏力)、浮升力和通道结构对高温透平动叶内部通道冷却性能影响显著,因此,基于... 【目的】透平叶片高效内部冷却技术对提高燃气轮机热效率至关重要,高温透平动叶作为燃气轮机的重要部件,对其冷却性能的把握显得尤为重要。由于科里奥利力(科氏力)、浮升力和通道结构对高温透平动叶内部通道冷却性能影响显著,因此,基于这些影响,总结归纳高温透平动叶内部冷却通道的研究现状与发展趋势。【方法】介绍了旋转内部冷却通道的新型结构设计,提出了一种适用于双层壁叶片构型的新型旋转内部冷却通道结构。【结论】双侧强化U形通道可以利用科氏力的强化换热作用,导致其冷却性能优于传统旋转U形通道,燃机透平动叶内部冷却有着广阔的提升空间。 展开更多
关键词 燃气轮机 透平动叶 内部冷却 旋转 科氏力
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导叶几何参数对液力透平压力脉动的影响
14
作者 赵万勇 施祥云 +2 位作者 史凤霞 赵广彪 唐玉财 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期25-34,共10页
为提高导叶式液力透平的运行稳定性,研究导叶几何参数对液力透平压力脉动的影响。在IS80-50-315型低比转速离心泵反转作液力透平叶轮进口前添加径向导叶,对导叶出口角、叶片数和径向高度采用正交试验设计的方法匹配相同叶轮形成新的液... 为提高导叶式液力透平的运行稳定性,研究导叶几何参数对液力透平压力脉动的影响。在IS80-50-315型低比转速离心泵反转作液力透平叶轮进口前添加径向导叶,对导叶出口角、叶片数和径向高度采用正交试验设计的方法匹配相同叶轮形成新的液力透平模型,利用CFX软件在蜗壳内、导叶与叶轮间隙和叶轮上沿周向设置监测点进行定常和非定常数值计算,对定常计算结果进行极差分析,得出导叶几何参数对液力透平性能影响的主次因素,形成最优方案组合,并对非定常数值计算压力脉动结果进行时域和频域分析。结果表明:径向导叶几何参数组合对水力效率和水头的影响均为叶片数>径向高度>出口角;导叶式液力透平的压力系数在导叶与叶轮间隙上最大,其次在叶轮上,蜗壳内部压力系数最小;当叶轮叶片数相同时,径向导叶出口角和径向高度的值在合理范围内选取较小值时,有利于降低导叶式液力透平的压力脉动幅值和提高运行稳定性。 展开更多
关键词 液力透平 径向导叶 正交实验 压力脉动
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燃气透平叶栅端壁冷却研究进展
15
作者 丰镇平 刘钊 +4 位作者 陆熠璇 张韦馨 谢晔航 丁玉强 宋宇 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1340-1352,共13页
燃气透平叶栅端壁区域的流动呈现高度复杂的强三维特性,端壁冷却设计不仅需要考虑端壁强烈的二次流对冷却特性的影响,也需要考虑冷却布局对近端壁流动与换热特性的影响。针对燃气透平叶栅端壁冷却需求,结合数值模拟和试验测试方法,系统... 燃气透平叶栅端壁区域的流动呈现高度复杂的强三维特性,端壁冷却设计不仅需要考虑端壁强烈的二次流对冷却特性的影响,也需要考虑冷却布局对近端壁流动与换热特性的影响。针对燃气透平叶栅端壁冷却需求,结合数值模拟和试验测试方法,系统研究了不同冷气质量流量比条件下,离散气膜孔、泄漏流、端壁改型等措施对端壁表面气膜冷却、换热、流动及叶栅气动特性的影响。结果表明:采用合适的气膜孔射流角和布局、泄漏流冷却单元几何结构和端壁表面微尺度肋等方式可以有效提高端壁表面的气膜冷却有效度;上游槽缝及轮缘密封泄漏流可以对端壁上游及前半部分近吸力面区域提供较好的冷却保护,而叶片装配间隙泄漏流对于端壁下半部分靠近叶片吸力面区域的冷却更加有利;扇形气膜孔布置及曲线型装配间隙不仅能提高气膜冷却有效度,还可以有效控制气动损失。 展开更多
关键词 燃气透平 叶栅端壁 气膜冷却 泄漏流 端壁改型
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液力透平仿生V型槽叶片的减阻机理研究
16
作者 杨军虎 胡亚男 +3 位作者 王鸣帅 宋丹玉 方嘉诚 李佳旭 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第11期156-160,共5页
为了研究叶片仿生表面对液力透平性能的影响,基于鲨鱼皮肤表面结构的减阻特性,设计3种不同尺寸的V型槽,将其布置在透平工作面进口前段1/3处。利用RNG k-ε湍流模型对液力透平进行数值模拟及试验验证,研究不同流量下液力透平的外特性、... 为了研究叶片仿生表面对液力透平性能的影响,基于鲨鱼皮肤表面结构的减阻特性,设计3种不同尺寸的V型槽,将其布置在透平工作面进口前段1/3处。利用RNG k-ε湍流模型对液力透平进行数值模拟及试验验证,研究不同流量下液力透平的外特性、叶片壁面剪应力及透平内流特性。结果表明:与光滑表面叶片相比,3种V型槽叶片液力透平的水力效率均有提高。V型槽能够降低叶片近壁面流体的速度梯度,使流体与壁面之间的摩擦阻力减小,叶轮内湍动能减小,降低了能量耗散。1.125QBEP工况时,s=1.5 mm的V型槽液力透平水力效率增幅最大,为1.8%,V型槽叶片壁面剪应力降幅最大达43.97%。 展开更多
关键词 液力透平 仿生叶片 V型槽 剪应力 性能
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分流叶片对液力透平压力脉动的影响
17
作者 史凤霞 赵广彪 唐玉财 《水电能源科学》 北大核心 2024年第10期162-166,210,共6页
为揭示分流叶片对低比转速液力透平性能的影响,以一台低比转速离心泵(n_(s)=33)反转作液力透平为例,设计出4种不同分流叶片数的叶轮(复合叶轮),通过CFX软件对原始叶轮和4种复合叶轮进行数值模拟并对比分析。结果表明,4种新模型在最优工... 为揭示分流叶片对低比转速液力透平性能的影响,以一台低比转速离心泵(n_(s)=33)反转作液力透平为例,设计出4种不同分流叶片数的叶轮(复合叶轮),通过CFX软件对原始叶轮和4种复合叶轮进行数值模拟并对比分析。结果表明,4种新模型在最优工况下效率和水头均有所提高,其中当分流叶片数Z=6+6时液力透平的性能最佳,在最优工况下效率、水头分别提高了2.23%、6.83%;叶轮内压力分布更加均匀;叶轮进口漩涡区域减弱;内部各个监测点压力系数、脉动幅值均小于原始模型,说明分流叶片可以降低液力透平内部的压力脉动、提升透平机组运行的稳定性。研究结果可为低比转速液力透平性能提升提供参考。 展开更多
关键词 分流叶片 液力透平 低比转速 压力脉动 动静干涉
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泵反转液力透平转速特性研究
18
作者 王晓晖 张兴杰 +2 位作者 王庆方 蒋虎忠 杨浩 《液压气动与密封》 2024年第4期67-72,共6页
为了研究液力透平的转速特性,采用Fluent软件动网格中的SDOF求解器对一台比转速为48的离心泵反转作液力透平进行数值模拟,分析了液力透平在启动过程中转速的变化规律。结果发现:随着转速的增大,透平高效区变宽,高效点明显向大流量偏移... 为了研究液力透平的转速特性,采用Fluent软件动网格中的SDOF求解器对一台比转速为48的离心泵反转作液力透平进行数值模拟,分析了液力透平在启动过程中转速的变化规律。结果发现:随着转速的增大,透平高效区变宽,高效点明显向大流量偏移。流量越大,透平的飞逸转速就越大,各流量工况下的飞逸转速约为额定转速的1.4倍。在负载系数B_(g)为1.4905时,其负载力矩达到临界值,继续增加负载,叶轮不在工作,此时的水动力矩小于负载力矩。 展开更多
关键词 液力透平 转速 水力性能 启动过程
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透平风机与纸机真空系统的匹配设计方法 被引量：2
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作者 任鹏 方祥军 韩鹰 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第2期165-172,共8页
本课题主要在湿纸幅流阻特性分析的基础上,探讨了透平风机与湿纸幅的气动匹配特性,并以实际生产线技改为例,介绍了应用透平风机改进真空系统的相关设计准则。
关键词 透平风机 真空系统 气动特性匹配
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湿空气含湿量对燃气轮机透平叶片复合冷却性能影响的实验与数值研究
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作者 李健武 吴昕 +3 位作者 谢昌亚 庞春凤 刘双白 李亮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期133-144,共12页
为了探究以湿空气作为冷却介质时透平叶片冷却的复合冷却性能,结合实验和数值方法探究了湿空气含湿量对透平叶片湿空气冷却性能的影响。以GE-E 3叶型为基础,建立了带有冲击冷却、U型带肋通道冷却、柱肋冷却、尾缘劈缝以及气膜冷却结构... 为了探究以湿空气作为冷却介质时透平叶片冷却的复合冷却性能,结合实验和数值方法探究了湿空气含湿量对透平叶片湿空气冷却性能的影响。以GE-E 3叶型为基础,建立了带有冲击冷却、U型带肋通道冷却、柱肋冷却、尾缘劈缝以及气膜冷却结构的复合冷却透平叶片。测量了不同冷气与主流质量流量比条件下,采用不同湿空气含湿量的湿空气作为冷却工质时50%叶高处叶片表面温度分布。实验结果表明,在不同的主流温度下,增加湿空气含湿量均能降低叶片表面温度。在主流进口温度分别为473、873 K条件下,采用含湿量分别为163.0、173.8 g/kg的湿空气作为冷却工质时,相较于17 g/kg的湿空气冷却工况,叶片表面冷却效率分别提高了9%~11%和7%~9%,叶片表面温度分别降低了4.1~5.2 K和19.0~21.3 K。数值研究结果表明:带γ-θ转捩模型的SST k-ω模型能够更为准确地预测湿空气冷却时的叶片表面的温度分布;湿空气含湿量的增加能够整体提高叶片表面冷却效率,叶片表面冷却效率的变化在气膜覆盖区域更为显著。 展开更多
关键词 透平叶片 湿空气冷却 含湿量 复合冷却
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