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工业燃机轴流压气机级间引气结构的压损特性

中国电机工程学报 2024年第11期44卷 4395-4405,I0018页

作者：丁骏戴斌唐燕佳谢健郑群蓝吉兵杭州汽轮控股有限公司浙江省杭州市310022 杭州汽轮动力集团股份有限公司浙江省杭州市310022 杭州汽轮新能源有限公司浙江省杭州市310022 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江省哈尔滨市150001

为研究级间引气结构的压损特性,为工业燃机中的相关结构设计提供参考,采用仿真手段对真实的工业燃气轮机多级轴流压气机的级间引气结构进行数值研究,计算域涵盖压气机的多个主流通道和旁路的引气槽道、腔室、管路。结果表明:小引气率下... 详细信息

为研究级间引气结构的压损特性,为工业燃机中的相关结构设计提供参考,采用仿真手段对真实的工业燃气轮机多级轴流压气机的级间引气结构进行数值研究,计算域涵盖压气机的多个主流通道和旁路的引气槽道、腔室、管路。结果表明:小引气率下,引气口的气流滞止和折转所导致的压力损失占总损失的五成以上;大引气率下,引气腔室内的流动掺混和引气支管口的流动分离所导致的压力损失占总损失的七成以上。不同区域的流动损失受引气率、引气管路的雷诺数、引气腔室的水力直径影响。下一步可以通过神经网络的方法训练得到零维的级间引气模型,用于进一步的性能评估。

关键词：工业燃机轴流压气机引气数值仿真缩放仿真

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轴向分级燃烧室低压模化燃烧特性试验研究

工程热物理学报 2024年第6期45卷 1589-1597页

作者：张宇明臧鹏贾玉良谢健王杰朱涛浙江燃创透平机械有限公司杭州310022 杭州汽轮动力集团股份有限公司杭州310022 杭州汽轮新能源有限公司杭州310022 江苏中科能源动力研究中心连云港222069

为了获得低压模化对燃烧室燃烧特性的影响,提供燃气轮机燃烧室设计研发节约成本、缩短试验周期的可靠性方法,选用某型F级燃气轮机轴向分级燃烧室,开展了低压模化试验研究。试验结果表明:压力对燃烧室总压损失系数分布和数值高低无明显... 详细信息

为了获得低压模化对燃烧室燃烧特性的影响,提供燃气轮机燃烧室设计研发节约成本、缩短试验周期的可靠性方法,选用某型F级燃气轮机轴向分级燃烧室,开展了低压模化试验研究。试验结果表明:压力对燃烧室总压损失系数分布和数值高低无明显影响。压力升高会降低燃烧室火焰筒壁面温度,却对出口温度分布无明显影响。此外,压力的升高会导致NO_(x)和NO排放的增高以及NO_(2)排放的降低;采用压力指数表征压力和NO_(x)排放关系时发现,不同模化压力下的压力指数n在0.264~0.269内波动;随着压力的变化,CO和未燃碳氢(UHC)排放均维持在极低水平。

关键词：轴向分级燃烧室低压模化燃烧特性

Inconel-52M焊丝高频脉冲TIG电弧及熔池流动行为研究

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焊接学报 2024年第1期45卷 1-9,I0003页

作者：旷小聪齐铂金杨建平鲁应焱北京航空航天大学北京100191 北京遥感设备研究所北京100854 东方电气集团东方汽轮机有限公司德阳618000 杭氧集团股份有限公司杭州310000

基于高速摄像机和图像处理技术,分析了脉冲频率(0~60 kHz)对焊接电弧和Inconel-52M镍合金焊丝熔池流动行为的影响及其作用规律.结果表明,在常规低频脉冲电流上复合高频脉冲电流会使电弧形态显著收缩,随着高频脉冲频率的增加,电弧弧根尺... 详细信息

基于高速摄像机和图像处理技术,分析了脉冲频率(0~60 kHz)对焊接电弧和Inconel-52M镍合金焊丝熔池流动行为的影响及其作用规律.结果表明,在常规低频脉冲电流上复合高频脉冲电流会使电弧形态显著收缩,随着高频脉冲频率的增加,电弧弧根尺寸逐渐减小.与常规低频脉冲焊相比,高频脉冲电弧的整体面积减小,核心区面积及其占比增加,电弧能量集中度和温度(能量)得到提高.在高频脉电流的作用下,电弧轴向压强和径向电磁力增大,最大可分别提高18.0%和8.1%.电弧轴向电磁压强增大导致熔池流动性增强,使焊缝液态金属流动更充分,从而易形成大焊缝宽度和低润湿角的焊缝形貌.

关键词：高频脉冲电流电弧电磁力熔池流动

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乙烯装置裂解气压缩机组能耗与效率分析

石油化工设备技术 2024年第1期45卷 43-48,I0003页

作者：黄心远刘洋刘龙海中韩(武汉)石油化工有限公司湖北武汉430082 杭州汽轮机械设备有限公司浙江杭州310000

某企业乙烯装置“110万t改扩建”后,裂解气压缩机组出现能耗高、负荷不匹配的问题。针对上述问题,采用实时运行参数计算了裂解气汽轮机的内效率与能耗,并与厂家提供的标准参数进行比较;运用ASPEN PLUS工艺模拟软件计算压缩机做功,从而... 详细信息

某企业乙烯装置“110万t改扩建”后,裂解气压缩机组出现能耗高、负荷不匹配的问题。针对上述问题,采用实时运行参数计算了裂解气汽轮机的内效率与能耗,并与厂家提供的标准参数进行比较;运用ASPEN PLUS工艺模拟软件计算压缩机做功,从而得出机组机械效率,同时运用“弗留格尔公式”与拟合凝汽器标准曲线分析汽轮机流通面积与凝汽器实时工况。分析结果表明:汽轮机高压部分流通面积减小,内效率下降,使凝汽器实时工况偏离特性曲线,造成机组能耗偏高。

关键词：乙烯装置裂解气压缩机组内效率能耗

基于工业燃机多级轴流压气机特性预测方法研究

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机械工程学报 2024年第8期60卷 299-307页

作者：闫巍郑群位景山姜斌丁骏哈尔滨工程大学动力与能源工程学院哈尔滨150001 杭州汽轮动力集团股份有限公司杭州310022

为了预测多级压气机的特性,通过逐级进行三维计算来修正一维计算程序内部的落后角计算模型、效率计算模型及轮缘功计算模型,使得一维计算预测的级特性曲线更加贴合所使用的叶型,降低了三维计算动静交界面传递数据而产生的误差。以此缩... 详细信息

为了预测多级压气机的特性,通过逐级进行三维计算来修正一维计算程序内部的落后角计算模型、效率计算模型及轮缘功计算模型,使得一维计算预测的级特性曲线更加贴合所使用的叶型,降低了三维计算动静交界面传递数据而产生的误差。以此缩放方法来实现压气机特性的更好预测,同时也降低了压气机采用三维计算预测性能所消耗的资源与时间。选取某8级压气机作为计算模型来验证提出的方法。结果表明,相较原模型的一维计算预测,经过缩放修正后的一维预测方法更接近试验结果。在相同压比下,三维计算与试验结果流量相差约1.18%,而缩放修正后的一维计算与试验结果流量偏差降低至0.29%。经过修正后的一维计算对于压气机叶片攻角落后角的预测也更加精准。提出的基于维度缩放修正一维程序方法能够更好地预测多级压气机特性。

关键词：特性预测多级轴流压气机一维计算级叠加法动静交界面

基于稳态磁场阻尼效应的激光熔覆气孔缺陷抑制机制

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中国表面工程 2024年第3期37卷 14-24页

作者：胡勇孟庆鑫王梁邹朋津刘云峰张群莉姚建华浙江工业大学机械工程学院杭州310023 浙江工业大学激光先进制造研究院杭州310023 杭州汽轮动力集团股份有限公司杭州310022

气孔作为激光增材制造主要的缺陷之一,严重影响其在动态载荷下的力学性能。采用稳态磁场辅助激光熔覆的方法,以在不改变激光工艺条件下实现对气孔缺陷的抑制。为了明晰稳态磁场对气孔缺陷的抑制机制,基于稳态磁场下气孔输运多物理场模... 详细信息

气孔作为激光增材制造主要的缺陷之一,严重影响其在动态载荷下的力学性能。采用稳态磁场辅助激光熔覆的方法,以在不改变激光工艺条件下实现对气孔缺陷的抑制。为了明晰稳态磁场对气孔缺陷的抑制机制,基于稳态磁场下气孔输运多物理场模型及激光熔覆试验,研究不同磁场强度下熔池的流场分布、气孔输运轨迹、气孔分布及内部的元素分布等规律。模拟结果显示,外加稳态磁场在熔池内产生的感应洛伦兹力增加了流体的粘滞效应,降低了熔池内流体的流速。随着磁场强度从0 T增加到1.2 T,熔池表面最高流速从0.137 m/s降低到0.054 m/s。试验结果显示:随着磁场强度从0 T增加到1.2 T,涂层孔隙率从13.339%降低到7.768%。结合气孔运动轨迹及熔池元素分布规律,得出稳态磁场抑制气孔缺陷的主要原因为磁阻尼效应降低流体速度,抑制外界氧元素进入熔池与碳元素结合生成气孔,从而降低气孔的数量。研究结果可为磁场辅助激光熔覆、焊接及修复等过程中的气孔缺陷控制提供理论依据。

关键词：激光熔覆气孔缺陷稳态磁场阻尼效应数值模拟

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某燃气轮机内部燃料气管道补偿方案设计

机械设计与制造 2024年第4期398卷 342-345,350页

作者：白东方彭志胜鲍林军王宏泽杭州汽轮控股有限公司浙江杭州310000 杭州汽轮动力集团股份有限公司浙江杭州310000 浙江燃创透平机械有限公司浙江杭州311199

针对燃烧筒外置的燃气轮机内部燃料气管道,首先综合考虑了燃机、燃烧筒及管道的热膨胀情况下,基于ANSYS初步仿真结果,提出了一种通过环管管夹处预留膨胀间隙和采用波纹管补偿的方法,用以分别补偿环管和各支管热应力,进而对支撑的温度场... 详细信息

针对燃烧筒外置的燃气轮机内部燃料气管道,首先综合考虑了燃机、燃烧筒及管道的热膨胀情况下,基于ANSYS初步仿真结果,提出了一种通过环管管夹处预留膨胀间隙和采用波纹管补偿的方法,用以分别补偿环管和各支管热应力,进而对支撑的温度场和环管的二次应力进行了校核,结果表明该支撑设计方案可以满足二次应力要求,并且对介质的温度影响很小,可以忽略;其次采用StarCD对各支管正常工况下的流量分配特性进行了分析,得出了该布置下各支管的流量分配情况,结果表明三路燃料的不均匀度均能满足设计要求。该设计方案可为实际工程中内部燃料输送管道设计提供依据。

关键词：燃气轮机内部燃料支撑设计应力补偿温度场分析均匀性分析

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矩阵模式下高速检测汽轮机叶片

工具技术 2024年第6期58卷 158-160页

作者：洪刚刘京伟邱健池晓东杭州汽轮动力集团股份有限公司

针对汽轮机叶片的结构特点,设计了一种快速、精确的装夹装置,并采用矩阵测量方案,在三坐标测量机检测汽轮机叶片复杂曲面时不仅保证了检测的稳定和精度,也实现了高速、高效检测。

关键词：汽轮机燃气轮机叶片三坐标测量仪矩阵测量

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某型F级轴向分级燃烧室的全温全压试验研究

动力工程学报 2024年第9期44卷 1378-1384页

作者：隋永枫臧鹏张宇明彭志胜傅燕妮谷庭伟杭州汽轮动力集团股份有限公司杭州310022 浙江燃创透平机械有限公司杭州310022

在全温全压条件下对自主研发的F级燃气轮机轴向分级燃烧室进行了燃烧试验研究,以探究设计点工况下燃烧室的压力损失、出口温度分布、火焰筒壁面温度、污染物排放、燃烧效率和热声稳定性等燃烧性能。结果表明:在设计点工况下,燃烧室总压... 详细信息

在全温全压条件下对自主研发的F级燃气轮机轴向分级燃烧室进行了燃烧试验研究,以探究设计点工况下燃烧室的压力损失、出口温度分布、火焰筒壁面温度、污染物排放、燃烧效率和热声稳定性等燃烧性能。结果表明:在设计点工况下,燃烧室总压损失系数为5.4%;燃烧室出口温度分布系数为0.06,燃烧室出口径向温度分布系数为0.03;燃烧室火焰筒壁面温度低于850℃;NO_(x)摩尔分数维持在1.9×10^(-5),CO和未燃碳氢(UHC)排放基本为0,燃烧效率维持在99.99%以上;压力脉动各特征频率对应幅值均低于3 kPa,表明燃烧室热声状态稳定。

关键词：轴向分级燃烧室总压损失系数出口温度分布壁面温度排放