间冷循环涡轮气动方案

以间冷循环燃气轮机总体对动力涡轮的设计要求为目标,进行了间冷循环动力涡轮气动方案改型设计研究。计算采用成熟的轴流涡轮一维气动设计软件Concept NREC Axial,在一维气动损失模型的选用方面,通过对某型机性能复算进行了验证。方案改型计算在满足间冷循环燃机总体对动力涡轮的参数进行大规模调整的前提下,以尽量保留原型机的高可靠性为目标,并综合考虑了性能与改型难度的平衡,完成了多个方案的计算。结果表明,经过改型设计的涡轮可以基本满足间冷循环的要求。     

船用燃气轮机GT1000

ＧＴ１０００船用燃气轮机由航空ＳＰＥＹ ＭＫ２０２双思子内外涵合加力涡扇发动机派生而来，本文详细描述了ＳＰＥＹＭＫ２０２发动机的船用化改装和ＢＴ１０００机的主要技术特点，包括气动，结构设计，零部件强度和系统布置等，也给出了ＧＴ１０００整机的性能试验结果。     

船用废气涡轮增压柴油机运行配合的模拟计算

通过船用废气涡轮增压器与船用柴油机运行中的配合关系,利用能量守恒、质量守恒原理,计算出废气涡轮增压柴油机各状态点的运行参数。通过理论计算的结果与实际运行相比较,证明了理论计算的正确性,为轮机人员管理船用增压柴油机提供理论依据。     

动力涡轮整体三维流场分析和验证

针对某燃气轮机四级动力涡轮采用NUMECA商业软件进行了三维黏性流场计算分析。并根据燃气轮机性能试验,提取动力涡轮特性参数,将计算得到的动力涡轮总体参数与试验得到的涡轮总体参数进行对比分析。发现其导叶采用了"后部加载"叶型及凹壁扩张与凸壁扩张相结合的子午型面技术,使其具有优良的气动性能。为分析叶冠对涡轮性能的影响,结合NUMECA软件特点,提出分块生成网格的方法,进行了单级涡轮带冠流场计算,并结合ASME的相关资料对其进行了分析。通过相关资料的分析,发现该涡轮导叶的"后部加载"特性尚不是太明显,其"后部加载"特性还有进一步"提升"的余地。为此,对涡轮第二级导叶进行了优化设计,优化后效率绝对值提高约0.5%,说明该涡轮效率还有一定的提升余地。     

燃气轮机空气系统计算方法研究及验证

以研究燃气轮机空气系统计算方法为目的,对其边界条件确定、求解方法、关键系数的确定进行一系列的研究.通过热流耦合计算方法,对燃气轮机高温叶片进行温度场计算,由此确定了冷却空气的需求量;并根据燃气轮机的高压压气机、高低压涡轮、动力涡轮各级气动参数确定了冷却空气压力及抽取位置;应用Flowmaster软件进行了系统平衡计算,从而得到燃气轮机空气系统流各路节点的主要参数.并根据整机的高压转子轴向力测量,验证了空气系统中各腔室压力计算准确程度.     

舰船蒸燃动力可倾瓦径向轴承的设计

作者通过试验证明:用于舰船汽轮机和燃气轮机动力涡轮的可倾五瓦径向轴承的承载能力、摩擦功耗、轴承温升、抗振性能大大优于圆轴承。讨论了轴承的设计参数对轴承性能的影响。提出舰船汽轮机和动力涡轮可倾瓦径向轴承的相对间隙应取0.0020～0.0025为宜,长径比取0.5左右,选用载荷作用于支点上的布置,采用中心支点的可倾瓦径向轴承(正反转工作)或偏支点可倾瓦径向轴承(单向转动)。     

船用废气涡轮增压器压气机内部流场数值研究

利用三维数值模拟技术对某型船用柴油机废气涡轮增压器压气机内部流场进行了数值分析,得到了额定转速下压气机内部流道气体流动情况。分析了压气机转子流道流场和径向扩压器流道流场,得到了主要气动参数分布。数值分析表明,在额定工况下离心叶轮内靠近叶轮出口处以及径向扩压器流道内流体均存在跨音速流动区域,同时在扩压器叶片吸力面下游位置存在低速涡流区域;压气机转子流道和扩压器流道的相互干扰及叶顶间隙的存在是导致压气机内部出现流动分离的主要原因。     

燃气轮机轮盘和叶片振动特性的多通道无线电遥测

在运行条件下实测燃气轮机轮盘和叶片的振动特性,是燃气轮机参数测量中最困难的问题之一。哈尔滨船用锅炉透平研究所近年来研制了高温应变片、测试环境的保护监控装置以及八通道动态应变遥测仪,并对一台大功率船用燃气轮机动力涡轮盘和叶片的振动特性进行了测试和研究。结果表明:其振动特性与理论计算基本上吻合。     

涡轮增压柴油机水下工况的研究

通过建立的将涡轮增压柴油机改装为水下工况的试验台架,在工作过程模拟,优化计算的基础上,对柴油机参数进行了优化,验证,完成了涡轮增压柴油机的水下工况改装研究。     

国外科技

181 船用动力涡轮发电机 Marine PowerTurbine Generator现代化高效率的 BBC VTR..4E 型涡轮增压器达到高于柴油机增压所需的效率。因此,可转移一些排出废气,用于 BBC动力涡轮发出附加电力。不需把大量的机械负荷强加于发动机。可获得较高的有用功率,而联合装置的燃油耗得到改善。此外,当柴油机在部分负荷时断开动力涡轮的情况下运行时,发动机的性能得到显著改善。     

FPSO改装船生活区电梯改装设计及应用

文章以某FPSO改装船的船用电梯改装设计为例,主要从船用电梯与陆用电梯的区别入手,将船用电梯与陆用电梯的差别、电梯电气控制系统的改造设计、电梯机械系统的改造设计、电梯主要结构件强度校核、改装后电梯的船上试验验证等几方面进行阐述,在努力不对原电梯进行较大机械改动的前提下着手进行原电梯改装设计,努力探索出如何将不满足船用规范的电梯经过改装设计达到入籍船级社规范要求,希望能为今后进行类似电梯改装设计提供参考。     

破片模拟弹侵彻陶瓷/船用钢复合靶板的理论分析模型研究

简要回顾了陶瓷/金属复合靶板的研究现状.根据船用钢的吸能特点和船用陶瓷轻型复合装甲的特殊性,将10 g破片模拟弹侵彻陶瓷/船用钢的过程分为两个阶段,分别计算了破片模拟弹的侵蚀变形能和船用钢背板的隆起-碟型变形吸能,并将后者分为径向弯曲变形能、径向膜托伸变形能及周向弯曲变形能等,给出了各种能量的计算公式,建立了计算弹道极...     

基于机器学习的翼型水动力性能优化设计

基于机器学习的翼型几何优化设计方法可有效避免复杂的计算流体力学数值求解过程,具有更高的计算效率。对翼型进行参数化表示,构建机器学习模型与优化算法进行学习和预测,能极大地减少翼型优化设计时间。论文开展了基于机器学习的翼型水动力性能预测和优化设计研究。运用CST方法对翼型进行参数化表示;采用XGBoost建立翼型水动力特性快速预报模型;结合机器学习方法和遗传算法,综合考虑升力系数、阻力系数和翼型表面压力系数建立优化模型,完成了某翼型的优化设计与水动力性能分析。结果表明：提出的翼型优化设计方法可获取优良翼型,对船用螺旋桨叶剖面设计优化具有重要意义。     

轴流式涡轮增压器涡轮排气道气动特性的研究

本文对轴流式涡轮排气道的气动性能及吹风试验结果进行了分析。从一系列的试验结果中可以看出,在涡轮排气道中采用轴径向式扩压器来组织气流,可以明显降低排气道的损失。本文还就在增压器上应用轴径向式扩压器的情况作了介绍。这一研究成果有一定的实用价值,特别是在涡轮排气壳结构不变的前提下,在排气壳内加装合适的扩压器即可提高增压器效率,这为使用中的增压器的技术改造提供了依据。     

基于Ansys技术的船用起重机吊臂的参数化设计

船用起重机是一种水上作业的特种起重机,主要负责船舶甲板货物的装卸、海上平台施工的吊装等任务,是船舶海上运输的重要配套设备。随着大型集装箱船的吨位和载货量的增加,船用起重机的工作载荷和作业半径越来越大,这些因素都对船用起重机的结构强度提出了更高要求。为了提高船用起重机的强度和使用寿命,世界各国都对船用起重机的开发投入了大量的精力,船用起重机也向着轻量化、高强度、高温定性方向发展。本文针对船用起重机的吊臂结构,采用有限元分析Ansys对吊臂结构建立了参数化模型,并在参数化模型的基础上完成了船用起重机吊臂的优化设计。     

基于有限元分析的船用起重机吊臂参数化设计

船用起重机是一种水上作业的特种起重机,主要负责船舶甲板货物的装卸、海上平台施工的吊装等任务,是船舶海上运输的重要配套设备。随着大型集装箱船的吨位和载货量的增加,船用起重机的工作载荷和作业半径越来越大,这些因素都对船用起重机的结构强度提出更高要求。为了提高船用起重机的强度和使用寿命,世界各国都对船用起重机的开发投入了大量的精力,船用起重机也向着轻量化、高强度、高温定性方向发展。本文针对船用起重机的吊臂结构,采用有限元分析Ansys对吊臂结构建立了参数化模型,并在参数化模型的基础上完成了船用起重机吊臂的优化设计。     

船用供热供电装置的组成规模的最佳设计

本文介绍的船用供热供电装置为船用柴油发电机、涡轮发电机、废气预热器和辅锅炉等组成的复合系统。文中从能量的供需关系对上述设备进行经济性分析,导出一系列关系式。为了对目的函数和制约条件中包含的非线性问题求最佳解,采用了沃尔夫的减少梯度法和一般减少梯度法,求出全年最小的总费用。文中还给出设计计算实例。     

自重构变形桨叶螺旋桨气动推进优化设计方法

传统的螺旋桨推进方法对自重构变形桨叶螺旋桨的适用性较差,究其原因主要由于传统方法中的算法对自重构变形桨叶螺旋桨的结构动力参数与气动推进参数计算逻辑不相匹配,造成推进动力输出的不足。因此,提出自重构变形桨叶螺旋桨气动推进优化设计方法。首先,对自重构变形桨叶螺旋桨的结构动力进行建模,获得螺旋桨自身的结构动力参数;其次,对自重构变形桨叶螺旋桨的气动推进动力进行建模,获得准确的启动推进参数;最后,结合上述模型参数,引入气动推进中心聚类算法,对模型数据进行融合权重聚类计算,得到自重构变形桨叶螺旋桨气动推进匹配值,完成优化计算,并通过仿真实验对其可行性进行验证。     

计入船体变形及齿间摩擦的齿面接触疲劳强度

船舶在波浪中航行时,船体总弯曲变形会使沿船体纵向布置的齿轮机构的轴承支座中心距产生缩减.在一定条件下,这种中心距缩减会导致互相啮合的两齿轮间产生附加径向压力.本文导出了计入这种附加径向压力、齿间摩擦及轴承间隙综合影响的船用齿轮齿面接触疲劳强度优化计算公式.利用此公式计算齿面接触疲劳强度可使船用齿轮的设计更合理,更安全.     

基于船舶轴系扭振的船用主机气缸动力输出平衡性分析

基于船用柴油机气缸动力输出平衡性评价的基础理论,对某船开展实船轴系扭振测试,在对轴系扭振时域波形图和扭振数据进行分析和计算的基础上,得出该船主机气缸动力输出不平衡变化曲线及相关结论,为进一步应用船舶轴系扭振进行船用柴油机气缸动力输出平衡性研究提供参考。