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中国动力工程学会透平专业委员会2012年学术研讨会

作者：隋永枫陈金铨孔建强叶钟许运宾辛小鹏杭州汽轮机股份有限公司工业透平研究院浙江省工业汽轮机转子动力学研究重点实验室杭州汽轮动力集团博士后科研工作站

通过对单缸汽轮机同向并联布置低压级组的全三维数值计算发现:同向布置级组中后面级组（B2级组）由于受到沿程损失和不均匀进汽的影响,质量流量较前面级组（B1级组）具有明显的降低,各叶栅流道质量流量、各叶片扭矩沿周向分布具有明显... 详细信息

通过对单缸汽轮机同向并联布置低压级组的全三维数值计算发现:同向布置级组中后面级组（B2级组）由于受到沿程损失和不均匀进汽的影响,质量流量较前面级组（B1级组）具有明显的降低,各叶栅流道质量流量、各叶片扭矩沿周向分布具有明显的不均匀性,质量流量相对平均值最大偏差达11.7%,扭矩相对平均值最大偏差达25.9%,如果设计时不加以考虑,不仅可能造成叶片的损坏,还可以造成设计的气动性能与实际情况不符。算例表明,在同样进出口条件下,由于同向并联布置结构使得级组效率明显下降,与独立的轴向进排汽低压级组相比,组合级组B2流量降低4.667%,总静效率降低约6%,轴功率降低10.39%。

关键词：汽轮机低压级组流场分析周向不均匀

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氦气流动特性的初步研究

燃气轮机技术 2008年第4期21卷 40-45页

作者：辛小鹏孙聿峰邵雪明陈佩浙江大学流体工程研究所杭州310027 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001

使用计算流体力学方法,模拟了圆管内流动、圆柱绕流、孤立翼型、叶栅当量扩压器、平面叶栅,在氦气和空气两种工质下典型流场的流动。结果发现:在低马赫数下,雷诺数相同时,氦气和空气流场具有较大的相似性;氦气的运动粘性系数较大,其附... 详细信息

使用计算流体力学方法,模拟了圆管内流动、圆柱绕流、孤立翼型、叶栅当量扩压器、平面叶栅,在氦气和空气两种工质下典型流场的流动。结果发现:在低马赫数下,雷诺数相同时,氦气和空气流场具有较大的相似性;氦气的运动粘性系数较大,其附面层发展较快,流速大,容易发生边界层分离;与空气相比,氦气总压损失系数大。由此得到启示:对于高温气冷堆氦气压气机的设计,要充分考虑氦气雷诺数小、流速大、容易发生分离的流动特性。并且给出了氦气流动特性的基本数据,可供进一步研究和工程使用。

关键词：氦气雷诺数边界层分离流动特性

高背压大流量空冷汽轮机低压级组叶片设计及优化

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高背压大流量空冷汽轮机低压级组叶片设计及优化

中国动力工程学会透平专业委员会2011年学术研讨会

作者：隋永枫辛小鹏丁旭东刘象拯张春梅杭州汽轮机股份有限公司工业透平研究院浙江省工业汽轮机转子动力学研究重点实验室杭州汽轮动力集团中央研究院博士后科研工作站

本文开发出一套基于一维热力设计、准三维设计分析和优化、全三维流场分析以及叶片结构设计、强度、振动分析的开发体系。通过以空冷低压级组为实例进行设计,结果表明通过该设计开发体系,能够方便可靠地进行汽轮机通流和结构的设计及优... 详细信息

本文开发出一套基于一维热力设计、准三维设计分析和优化、全三维流场分析以及叶片结构设计、强度、振动分析的开发体系。通过以空冷低压级组为实例进行设计,结果表明通过该设计开发体系,能够方便可靠地进行汽轮机通流和结构的设计及优化,这对汽轮机设计和改型具有很好的实用意义。

关键词：空冷汽轮机低压级组高背压大流量扭叶片

来源： cnki会议评论

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侧向进汽对低压级组性能影响的数值研究

侧向进汽对低压级组性能影响的数值研究

中国动力工程学会透平专业委员会2012年学术研讨会

作者：隋永枫辛小鹏陈金铨丁旭东孔建强叶钟杭州汽轮机股份有限公司工业透平研究院

在用户现场经常遇到可调抽汽机组流量、功率偏小和振动超标的情况。通过对某带有四级低压级组的可调侧向进汽模型进行全三维流场计算分析发现:侧向进汽会导致低压级组扭矩和流量沿周向分布不均匀,在相同的进出口压力条件下,侧向进汽级... 详细信息

在用户现场经常遇到可调抽汽机组流量、功率偏小和振动超标的情况。通过对某带有四级低压级组的可调侧向进汽模型进行全三维流场计算分析发现:侧向进汽会导致低压级组扭矩和流量沿周向分布不均匀,在相同的进出口压力条件下,侧向进汽级组通流能力明显减小,流量减少7.48%,输出功率减少8.34%,效率降低0.93%;相同进出口流量条件下,动叶局部最大扭矩比均匀进汽增加42.52%,对叶片强度提出了较高的要求,效率降低1.89%。对侧向进汽机组的设计,需充分考虑周向不均匀特性对机组气动性能的影响和对强度考核的要求。为侧向进汽机组通流设计提供了一定参考和指导方向。

关键词：可调侧向进汽周向不均匀气动强度整圈叶片

来源： cnki会议评论

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轴流排汽缸气动性能数值研究与改型优化

机电工程 2014年第8期31卷 1031-1034页

作者：初鹏刘龙海辛小鹏马鑫磊隋永枫杭州汽轮机股份有限公司工业透平研究院浙江杭州310022 浙江省工业汽轮机转子动力学研究重点实验室浙江杭州310022 浙江工业大学机械工程学院浙江杭州310014

为减小轴流排汽缸内部损失,提高排汽缸的气动性能,以杭州汽轮机股份有限公司新开发的轴流排汽缸为研究对象,考虑末级动叶出口径向速度不均匀性对排汽缸的影响,联合末两级整圈低压级组和排缸进行了数值计算。分析了轴流排汽缸内部流动特... 详细信息

为减小轴流排汽缸内部损失,提高排汽缸的气动性能,以杭州汽轮机股份有限公司新开发的轴流排汽缸为研究对象,考虑末级动叶出口径向速度不均匀性对排汽缸的影响,联合末两级整圈低压级组和排缸进行了数值计算。分析了轴流排汽缸内部流动特点,并根据流场对其进行了改型优化。计算结果表明,轴流排汽缸与低压级叶片之间存在相互作用,排汽缸后部出现两个旋流方向相反的涡,并随着气流向下游扩展;通过对轴流排汽缸结构改型,静压恢复系数提高了40.7%,总压损失系数减少了31.4%。通过优化通油管道的截面形状,使静压恢复系数提高了0.13%,总压损失系数减少了2.2%,改善了排汽缸内部流动,显著提高了轴流排汽缸的气动性能。

关键词：汽轮机轴流排汽缸联合计算改型优化

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燃气轮机压气机喘振监测方法研究

燃气轮机技术 2019年第2期32卷 52-55页

作者：张宏伟陈佩王宏泽隋永枫辛小鹏杭州汽轮动力集团有限公司杭州310022 杭州汽轮机股份有限公司杭州310022

压气机喘振是一种对燃气轮机安全运行具有严重破坏作用的不稳定流动。在研究某燃气轮机控制系统的过程中发现,其控制逻辑中没有针对压气机喘振的控制策略。为了保证燃气轮机安全运行,避免发生喘振对燃气轮机造成破坏,在现有测点基础上... 详细信息

压气机喘振是一种对燃气轮机安全运行具有严重破坏作用的不稳定流动。在研究某燃气轮机控制系统的过程中发现,其控制逻辑中没有针对压气机喘振的控制策略。为了保证燃气轮机安全运行,避免发生喘振对燃气轮机造成破坏,在现有测点基础上研究了在燃气轮机控制系统中增加压气机喘振监测的方法。

关键词：压气机喘振监测控制系统

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空冷汽轮机低压级组叶片模化设计与开发

机电工程 2012年第10期29卷 1143-1145,1170页

作者：丁晨辛小鹏隋永枫孔建强叶钟杭州汽轮机股份有限公司浙江杭州310022 浙江省工业汽轮机转子动力学研究重点实验室浙江杭州310022 杭州汽轮动力集团中央研究院博士后科研工作站浙江杭州310022

针对空冷汽轮机低压级组叶片设计困难的问题,基于叶片模化设计技术,结合先进的计算流体动力学(CFD)技术,提出了空冷汽轮机低压级组叶片模化和改型优化设计方法。该方法主要是用于将母型低压级组叶片通过模化设计改进为与设计目标总体性... 详细信息

针对空冷汽轮机低压级组叶片设计困难的问题,基于叶片模化设计技术,结合先进的计算流体动力学(CFD)技术,提出了空冷汽轮机低压级组叶片模化和改型优化设计方法。该方法主要是用于将母型低压级组叶片通过模化设计改进为与设计目标总体性能参数相近的低压级组,在此基础上,应用三维气动分析设计优化方法对低压级组进行了改型优化设计,得到了满足设计要求的空冷低压级组叶片;同时,对低压级组进行变工况分析,以保证低压级组在许用范围内具有较好的变工况性能。该方法将多种先进技术相结合,缩短了开发周期,降低了开发成本。研究结果表明,采用该方法开发的低压级组能够很好地继承母型低压级组的优良特性,保证了叶片的安全性和可靠性,具有良好的气动性能和适用范围。

关键词：空冷汽轮机叶片模化设计计算流体动力学流场分析变工况

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压气机叶片尾缘增厚方法的分析与研究

节能技术 2022年第3期40卷 258-262页

作者：郑健生丁骏隋永枫蓝吉兵辛小鹏郑群杭州汽轮机股份有限公司浙江杭州310022 杭州汽轮动力集团有限公司浙江杭州310022 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 浙江燃创透平机械股份有限公司浙江杭州311199

受限于制造能力,压气机叶片的尾缘需要增厚。为了尽可能保持原有设计的气动性能,对两种不同的尾缘增厚方法进行了数值模拟研究。第一种方法尽可能保持了原有叶型的吸/压力面型线,以移动尾缘圆心的方式获得增厚叶型,叶型的弦长缩短;第二... 详细信息

受限于制造能力,压气机叶片的尾缘需要增厚。为了尽可能保持原有设计的气动性能,对两种不同的尾缘增厚方法进行了数值模拟研究。第一种方法尽可能保持了原有叶型的吸/压力面型线,以移动尾缘圆心的方式获得增厚叶型,叶型的弦长缩短;第二种方法保持了原有叶型的弦长,以改变二维叶型局部厚度分布的方式获得增厚叶型。数值模拟结果显示,在一致的尾缘厚度下,两种尾缘增厚方法对压气机叶片的稠度、展弦比、扩压能力和气流折转能力均产生了不同的影响。相较而言,方法一导致了压气机叶片的负荷降低,扩压和气流折转能力下降;方法二能够更大程度的保持气动性能。建议采用方法二对过薄的叶片尾缘进行加厚处理。

关键词：压气机扩压叶栅尾缘气动性能数值模拟

离心压缩机湿压缩的气动性能分析和强度校核研究

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燃气轮机技术 2011年第2期24卷 47-50页

作者：辛小鹏隋永枫丁旭东刘象拯张军辉浙江省工业汽轮机转子动力学研究重点实验室杭州310022 杭州汽轮动力集团中央研究院博士后科研工作站杭州310022 西安交通大学动力工程及工程热物理博士后流动站西安710049

采用湿压缩技术可以降低压缩机出口的温度,有效解决裂解气的结焦问题。采用CFD方法对某离心压缩机进行了湿压缩的气动性能分析,将气动计算所得到的叶片表面压力加载到CAE模型中,从而进行了湿压缩的强度校核。结果发现:在合理选取的进气... 详细信息

采用湿压缩技术可以降低压缩机出口的温度,有效解决裂解气的结焦问题。采用CFD方法对某离心压缩机进行了湿压缩的气动性能分析,将气动计算所得到的叶片表面压力加载到CAE模型中,从而进行了湿压缩的强度校核。结果发现:在合理选取的进气温度为30℃,喷水量为工质流量的1%时,此压缩机的出口温度明显降低,流量增加,单位质量工质所需要的耗功也降低;在水滴直径为5μm时,对叶片强度影响很小。此研究为离心压缩机湿压缩的发展和安全使用提供了一定的基础。

关键词：离心压缩机湿压缩气动特性强度校核