海洋环境条件对船舶间冷循环燃气轮机性能的影响

针对未来大型船舶活动海区的海洋环境特点,分析了外界空气温度、海水温度、空气湿度、空气盐度、海水盐度等对船舶间冷循环燃气轮机的性能影响。研究结果表明,外界空气温度对间冷循环燃气轮机性能影响最大,随着外界空气温度的升高,间冷循环燃气轮机的进口空气流量、输出功率和效率均有不同程度的下降;随着海水温度的增加,机组效率和功率均下降,但影响不大;大气湿度在常温下影响较小,但在高温环境条件下不容忽视,空气盐度、海水盐度也会在一定程度上影响间冷循环燃气轮机的性能。     

LM2500船用燃气轮机高速空气过滤系统

进气道中的杂质微粒是影响船用燃气轮机运行性能的重要因素。为了确保进入燃气轮机的空气质量，所有民用和军用配备有燃气轮机的船用推进系统，必须配备空气过滤系统。描述了一般条件下燃气轮机的损坏与不适当的空气滤器的关系，以及在以色列海军“萨尔5”轻型护卫舰上由不令人满意的燃气轮机空气过滤器引起的特殊技术问题。简要介绍了以色列海军为燃气轮机进气系统改型设计的标准，及如何利用高速空气过滤系统来满足这些要求，讨论了使用这一高速系统的潜在优点。此外，描述了计算流体力学(CFD)的分析结果，确保已完成的进气道变化不改变进入燃气轮机的空气流场。最后，描述了在INS Lahav船上新型过滤系统的最初改型和获得的海试结果。     

进气湿度对燃气轮机性能的影响

船用燃气轮机装置在海上运行,吸入的空气中含有水分,水分的多少可用相对湿度来衡量.在常温常压下仍可以视为理想气体.但热物理性质(定压比热Cp和气体常数R等)与干空气不同,对发动机热力过程产生的影响不可忽略,所以针对空气湿度的不同对某型燃气轮机性能的影响进行研究和探讨,为船舶在实际运行中提供理论参考.     

具有废热利用回路的燃气轮机装置低温腐蚀研究

本文详述装有废热利用回路的新型燃气轮机装置产生低温腐蚀的情况。文中剖析了装置燃用不含硫燃料时,湿度d、露点与空气过剩系数a的关系。经分析计算,作者得出结论:燃烧不含硫燃料时,受热面最低温度应高于50～60℃;燃烧含硫燃料时,最低壁温不应低于110～140℃;为减少腐蚀,必须采取措施降低燃烧室入口处空气的湿度和盐份。     

基于热力参数的某舰用三轴燃气轮机故障数学模型研究

利用小偏差方程法建立了燃气轮机故障数学模型,将故障判据中难以测量的性能参数变化量转换为可测参数的变化量,以解决某型三轴燃气轮机热参数故障诊断中故障判据难以测量问题.以低压压气机叶片磨损故障为例进行了故障模拟,并对模拟的结果进行了分析,证明了模型的可靠性.可为建立智能化的燃气轮机状态监控和故障诊断提供有力的手段,具有广泛的实用价值.     

压气机级间喷水燃气轮机循环分析

该文给出压气机组间喷水燃气轮机数学模型，并据此模型计算出压气机的出口温度、压缩功、涡轮进口温度、循环效率及输出功率随喷水量变化关系。分析了大气温度、压比及涡轮进口温度变化时的压气机级间喷水燃气轮机的性能变化规律，讨论了在压气机不同位置喷水对燃气轮机比功和循环效率等性能的影响。     

进气冷却式回热燃气轮机循环数值模拟和分析

针对简单循环燃气轮机性能偏低且易受大气温度变化的影响，本文提出了一种由吸收制机徊汽轮机组成的新型循环－－进气冷却式回热式燃气机循环，对其建模进行数值模拟和分析。结果表明，此循环既能较大幅度提高燃气轮机装置的性能，又能有效地改善燃气轮机性能对大气温度变化的敏感性。     

环境温度和进气压力损失耦合作用下的燃气轮机性能

采用变比热容并考虑油气比变化对系统的影响,建立了一种非线性的考虑容积惯性的双轴燃气轮机动态仿真模型.基于不同的工况,获取进气系统的压力损失变化规律;并耦合燃气轮机在不同环境温度下的实际运行需求,对燃气轮机的性能进行了仿真研究和计算.结果表明:随着燃气轮机工况的增加,进气系统的压力损失按接近2次方规律增加;在高温和高工况条件下,燃气轮机的有效输出功率和热效率下降明显.所得结果可为燃气轮机的优化设计和使用提供理论基础和决策参考.     

船舶燃气轮机发电机组干式负荷测控系统研究

针对船舶燃气轮机发电机组受到海上航行环境的影响,导致干式负荷与实际负荷之间的测控偏差较大,为了缩小干式负荷的测控偏差,提出船舶燃气轮机发电机组干式负荷测控系统研究。将CRIO控制器与船舶燃气轮机发电机组共同构成一个闭环式回路,利用CRIO实时控制器的原理,设计系统的硬件部分,通过设计船舶燃气轮机发电机组干式负荷测控算法和干式负荷测控程序,完成系统的软件设计,实现了船舶燃气轮机发电机组干式负荷的测控。测试结果表明,提出的船舶燃气轮机发电机组干式负荷测控可以缩小干式负荷的测控偏差。     

某型舰用三轴燃气轮机性能仿真研究

以某型舰用三轴燃气轮机为研究对象,以仿真软件MATLAB\Simulink作为仿真平台,利用模块化建模方法对燃气轮机各个部件和整机进行了建模。在无设计资料、图纸和详细数据的情况下,根据部分工况下的实验数据,经过多次仿真计算,得到各个部件进出口的稳态数值和工况变化时的变化曲线。经过与实验数据的比较分析,仿真结果具有较高的精度。     

余热制冷进气的回热燃气轮机循环数值计算和分析（上）

针对简单循环燃气轮机性能较低，且其性能又易受大气温度变化影响的先天不足，提出了一种由单级吸收制冷机和回热燃气轮机组合而成的新型复合动力循环－－余热制冷进气的回热燃气轮机循环，并就该循环的一般特性问题建立模型进行了数值计算和分析，该动力循环达到相当高的比功和热效率，有效地改善燃气轮机装置性能对外界大气温度的敏感性，该动力装置技术成熟、性能优异、有实用价值。     

进气道气流折转角度对压气机进口流场均匀性影响

以燃气轮机进气竖井转折角度变化对压气机进口速度场均匀性影响为出发点.建立了七个不同进气转折角的进气道模型,采用数值模拟的方法,从进气流场均匀性和进气阻力两个方面对不同模型进行计算分析,得到了进气竖井气流折转角度的变化对于压气机进口流场均匀性的影响规律,以及对整个流场的阻力特性的影响.研究成果为设计制造高性能的船用燃气轮机进气道提供比较可靠的依据.     

进排气损失对某型燃气轮机性能的影响

在燃气轮机装置的流路中有许多管路,当燃气流过这些管道时将产生流体阻力损失,从而影响装置的性能。在变工况工作时,由于流路中的流量、温度、压力及流速的变化,流阻损失也将发生变化,流阻损失表现为进、排气总压损失。此外随着燃气轮机在舰船上使用时间的增长,空气中盐分对燃气轮机的进气滤清装置产生腐蚀、结垢等因素会造成进、排气压力的损失。本文将对进、排气道的压力损失对燃气轮机整体性能影响进行研究。     

多场耦合下燃气轮机涡轮盘的寿命预估

为了实现在离心载荷和温度梯度影响下燃气轮机涡轮盘的寿命预估,首先建立了该燃气轮机涡轮盘的有限元模型,并对其进行热弹塑性应力计算,进而找出该涡轮盘疲劳断裂的危险部位,并利用S-N曲线法对该部位进行疲劳寿命计算。该研究可以为燃气轮机后续的使用和维修提供参考依据,同时也对同类型涡轮盘的寿命预估起到借鉴作用。     

监测信号迟滞对燃气轮机转速控制的影响

为了获得传感器迟滞所引起的燃气轮机监测信号迟滞现象对燃气轮机转速控制的影响规律,首先建立监测信号迟滞模型,并将其与燃气轮机模型和控制系统进行耦合,进行转速迟滞、压力迟滞和温度迟滞对燃气轮机转速控制的影响研究。最后,进行PID控制参数与监测信号迟滞耦合对燃气轮机转速控制的影响研究。本文研究主要从燃料量、燃料量调节输出、燃气发生器转速、调节时间的角度进行分析。结果表明,转速迟滞和压力迟滞是燃气轮机转速控制的主要影响因素;温度迟滞对燃气轮机转速控制无影响;改变PID控制参数有利于提升监测信号迟滞时的燃气轮机转速控制性能。     

不同供油规律下的燃气轮机加速过程仿真

供油规律决定着燃气轮机的机动性,不同的供油规律对燃气轮机的性能有重大影响。为研究不同供油规律对燃气轮机加速过程的影响,本文首先采用面向对象的方法和非线性化建模方法建立了三轴燃气轮机的动态仿真模型,并通过稳态计算检验了模型的精确性;然后选取不同的供油规律,对燃气轮机的加速过程进行了仿真,得到了不同供油规律下转子转速的变化规律;最后对仿真结果进行了分析,比较了各种供油规律的优劣。     

微型燃气轮机技术进展及其在海洋石油工程的应用展望

微型燃气轮机是一种新的发动机,功率覆盖在30k W~300k W或更小,随着全球范围内能源与动力需求结构以及节能环保要求提高的变化,微型燃气轮机越来越引起人们的关注。本文介绍了国际上先进的微型燃气轮机的技术进展,同时结合海洋石油工程,讨论了海上石油工程中无人驻守平台应用微型燃气轮机的可行性、必要性及其广阔的应用前景。     

漫谈舰船的燃气轮机

燃气轮机的历史和背景 燃气轮机是一种结构紧凑的大功率热机，从其出现至今已有数十年的时间。但是，在科学家们进行燃气轮机相关研究之前很久，就已经有了对喷射推动原理的利用。     

化学回热循环的蒸汽系统热力设计

分析了利用燃气轮机高温余热的蒸汽发生系统的设计准则,并基于某型燃气轮机设计了用于构建化学回热循环燃气轮机的一种蒸汽发生系统。设定了该蒸汽发生系统的设计点工况并对各主要部件进行了热力设计,建立该系统的热力性能计算模型。计算了设计点性能参数并校验了计算精度,出口蒸汽和烟气的各主要性能参数的最大误差为0.4%,所设计系统可用于燃气轮机系统的性能分析。系统符合能量梯级利用原则,低工况时也能充分利用余热,变工况时所产生蒸汽参数稳定。     

船用间冷循环燃气轮机供油规律仿真研究

根据热力系统机理建模的方法建立燃气轮机的完全非线性数学模型,考虑了对燃气轮机系统影响较大的转动惯性、容积惯性及中间冷却器的热惯性,基于Matlab/Simulink对船用间冷循环燃气轮机进行动态性能研究.针对分段线性的供油规律对间冷燃气轮机进行变工况性能仿真,得到间冷燃气轮机在加速过程中的最佳供油规律。