进汽口布置对于进汽腔内部流动的影响

基于多种汽轮机进汽腔的数值模拟,对汽轮机多种进汽口布置形式进行流动分析,针对各种进汽入口布置位置对进汽腔内流动特性因素进行研究,结果表明:采用切向进汽能够有效改善进汽腔内部的流动状态,同向进汽腔虽然在全开状态下差于异向进汽腔,但是在单管开启的工况下基本相同。相同流量下,增加切向进汽的进汽口有利于改善进汽腔的流动效果,但改善效果随进汽腔数量的增加而减少。     

发电用汽轮机配汽方式改造与试验

双列调节级在低负荷工况下的汽流弯应力是叶片强度振动的重要因素之一。本文分析了汽流弯应力的影响因素以及不同配汽方式对汽流力的影响。为降低动叶的汽流力,提出对发电用汽轮机配汽方式的改造方案。在第4、第5组阀不变的情况下,对前3组调节汽阀进行了重新设计,得到了改造后的流量特性。为验证配汽方式的改造效果,对发电用汽轮机进行了不同负荷下的试验研究。试验结果表明,调节汽阀流量特性、喷嘴前压力等参数的试验值与计算结果一致性较好,说明计算方法是合理准确的。通过对汽轮机调速性能的试验研究,得到了改造前后调速性能的差异,结果表明配汽方式的改造不会对汽轮机调速控制系统带来明显影响,可满足设计要求。     

吸收式制冷机的节能特性

吸收式制冷机具有可使用低温热源的特点,但其应用目前还不很广。本文定义了吸收式制冷机的理论循环,讨论了热源温度的最低限值,探讨了提高热力系数的途径,并介绍了实际循环与理论循环的差异等。文中说明了低温热源与余热的几种利用方法,诸如太阳能与柴油机余热的不同利用方法。文中特别介绍了吸收式热泵,这种热泵能将无用的低温热源转换成有用的高温热源,文中论述了这种热泵的性能。同时还介绍了制冷机应用于冷冻、冷却以外的可能性。     

基于PID的船用汽轮机功频控制系统

根据船用汽轮机的热力学原理与汽轮机功率模型,设计一种基于常规PID的船用汽轮机功频控制系统,并运用Matlab/Simulink仿真模块对其进行仿真计算。结果表明,当二回路负荷发生变化时,该控制系统可通过调节汽轮机的进汽量,使汽轮机的功率能够快速跟踪发电机功率的变化,并维持汽轮机的转速(频率)不变。     

某超超临界汽轮机高压进汽腔整圈斜置静叶的数值仿真

针对某超超临界汽轮机组,通过CFX数值软件模拟了汽轮机组进汽道及斜置静叶通道内部的流动情况。通过对内部流场的分析,可以得出静叶斜置后的利弊情况,通过观察进气角分布,周向各位置叶表的压力分布以及对应的速度矢量和压力分布,可以发现进汽腔体所带来的周向不对称性会对下游叶片流动产生较大的影响,使得静叶进口处的流动角差别较大,导致汽轮机偏离其工作条件。进汽腔配置斜置静叶之后,进汽腔所引起的出口处周向不均匀性在流经斜置静叶后会得到较大的改善,从而使得下游流动参数更加均匀,有益于机组的运行和转子寿命的延长。     

凝水系统水位调节阀流量系数特性研究

水位调节阀作为汽轮机凝水系统的重要组成设备,其开度的变化会改变阀流量系数以及整个系统的阻力特性。为研究不同工况下水位调节阀的工作特性,通过伯努利方程,对调节阀流量系数进行公式推导,得到调节窗口面积比对流量系数的影响及变化规律。通过数值模拟手段研究水位调节阀的流量系数,分析不同压差、不同开度对流量系数的影响,通过公式计算及数值模拟结果的对比,验证计算方法的正确性,并为数值模拟计算流量系数的方法提供理论支撑。采用本次计算所得流量系数对凝水系统进行计算,得到了较好的计算结果。     

船舶主汽轮机撤汽管路系统撤汽性能分析

为提高船舶主汽轮机的机动性和热力系统汽水稳定循环特性,明晰船舶主机撤汽过程中撤汽系统性能,以某船主汽轮机撤汽管路系统为原型,基于船舶蒸汽动力系统设计经验分析主汽轮机撤汽系统运行机理,利用CFD数值模拟的方法计算主机撤汽管路系统压力场和流速场的稳态变化特性,结果表明,在主机撤汽过程内,撤汽流速逐渐增大,撤汽温度略有升高,撤汽湍动能和壁面剪切应力快速升高,撤汽压力不断降低,撤汽流量不断升高,由此判定船舶主机撤汽方法满足主汽轮机机动性和热力系统的性能要求,供实船蒸汽动力系统设计参考。     

部分进汽不均衡汽流力分析研究

针对船用汽轮机常用的部分进汽结构特点,从叶片不均衡汽流力机理、机组不均衡汽流力受力及不均衡汽流力有利应用三个方面对其进行分析,获得了不均衡汽流力计算公式及某型机组随工况的变化特性,并总结了不均衡汽流力对机组轴承的不利及有利方面,为部分进汽汽轮机设计提供了参考。     

RXZ-360Z热水型溴化锂吸收式制冷机设计研究

该制冷机适用于以低温热水(85～95℃)为能源制取低温水(7～10℃)供空调中的恒温除湿,亦可用于生产工艺流程的冷却。工业装置排放出的高于环境温度的废水、废汽带走大量余热,既浪费能源,又造成环境污染。这种热源分布极广,在石油化工、造纸、玻璃、冶金等工业部门大量存在着,合理利用这些热量,对于节省能源有着重要意义。RXZ-360Z热水型溴化锂吸收式制冷机组就是这种不用蒸汽为能源。     

主汽门安装方式对汽轮机受力影响分析

船用凝汽式汽轮发电机组主汽门通常安装于汽轮机上,工作状态下管道产生的蒸汽力对汽轮机的受力状态有较大的影响。给出三种不同主汽门安装位置与进汽方向的安装方式,通过有限元方法对其受力进行了计算。结果表明,采用主汽门侧挂安装方式会对汽轮机各支点支反力以及各定位键产生较大的不平衡力,恶化汽轮机的稳定性;而采用主汽门中心线安装方式会大大减小各支点受力的不均匀性,同时降低各定位键的侧向力,提高汽轮机的稳定性。     

汽轮机鼓形齿联轴器润滑油流动特性研究

鼓形齿联轴器是船舶汽轮机组轴系连接中的重要部套件,鼓形齿啮合时产生较大热量,实际运行时需通入润滑油对齿间区域进行冷却以保障鼓形齿不被烧至胶合。本文针对某汽轮机鼓形齿联轴器,对机组联轴器喷油管出口至联轴器油冷通道出口区域的流动特性进行了详细分析,研究了其润滑油冷却齿面的物理原理;并对两种不同油冷流道结构在不同喷油管进口流量下的齿面对流传热特性进行了研究,发现提高联轴器喷油管的进口流量对联轴器齿间冷却效果提升均较为显著,且改进设计的油冷流道中鼓形齿面平均对流传热系数高于原始流道约25%,冷却效果提升显著。     

船用核汽轮机转速串级前馈-反馈模糊PID控制

在船用核汽轮机装置中,其转速控制效果直接关系到机组安全性和经济性。以船用核汽轮机为研究对象,首先,建立了船用核汽轮机各个模块的数学模型,在此基础上设计了核汽轮机转速的串级前馈-反馈PID控制系统;然后,基于模糊控制原理,采用串级前馈-反馈模糊PID控制对串级前馈-反馈PID算法进行改进;最后,在不同扰动下进行了仿真实验,仿真结果表明了模糊算法在改进前馈-反馈PID控制效果方面起了显著地作用,体现了智能算法与传统算法相结合的控制思想在船用核汽轮机转速控制方面的应用前景。     

一体化反应堆直流蒸汽发生器流动不稳定性研究

一体化反应堆结构紧凑、安全性高,在中小型反应堆的发展中具有很大优势。一体化反应堆中通常采用套管式直流蒸汽发生器(OTSG),传热管是套管结构,采用双面传热,换热能力强,但套管内存在单相区,汽水两相区和过热区,传热情况复杂,在反应堆启动、停止或低功率运行时容易产生两相流动不稳定现象。文章采用RELAP5程序,针对某陆用反应堆套管式直流蒸汽发生器建立了集总参数分析的模型,研究了系统压力、入口过冷度、入口节流等参数对流动不稳定性的影响。计算结果表明:增大系统压力,提高入口过冷度,在一定条件下增加入口节流均有利于系统的稳定。文章是对一体化反应堆直流蒸汽发生器流动性研究,对船用反应堆的直流蒸汽发生器流动性研究同样具有参考意义。     

蒸汽调节阀改进设计及试验研究

针对汽轮辅机进口压力的滑参数变动,通过重新设计调节阀的型线,并与原型线的调节阀流量特性进行试验比较,得出结论,改型后的调节阀流量特性优于原调节阀,能够满足汽轮机调节系统的控制要求.     

水下航行器小通道内蒸汽换热实验研究

为研究水下航行器小通道内的蒸汽换热特性,对采用矩形通道设计的冷凝通道进行实验研究,分析不同蒸汽入口温度对通道换热特性的影响。实验结果表明：矩形小通道具有较好的冷凝换热效果,通道总平均换热量、热流密度以及通道出口冷凝液温度均随通道入口蒸汽温度升高而升高。但总传热系数和蒸汽侧换热系数随通道入口蒸汽温度升高而降低。最后在实验数据基础上,将实验值与仿真值进行对比分析,修正仿真模型,确定过热蒸汽冷凝成水的过程中相变点位置,为后续闭式循环动力系统壳体冷凝器的设计提供依据和参考。     

换热器熵产分析

在余热发电系统中,换热器直接将热源中的热量吸收传递到系统中,然后将从透平中出来的工质冷凝,其性能好坏直接影响了整个系统的效率。本文引入了无量纲熵产数Ns表示换热器的热力完善程度,并且通过熵产分析,揭示了换热器能耗产生的原因,确定了最佳的热力参数匹配,能够更好的完成节能目的。对于工业中余热发电项目的优化具有重要参考意义。     

钻孔喷嘴出口重叠度对船用辅汽轮机通流的影响

以某型船用汽轮货油泵为例,研究高压比大焓降下的钻孔喷嘴设计,针对喷嘴出口重叠度,通过三维有限元分析对钻孔喷嘴内部流场进行分析。同时,对不同重叠度热力方案下的总体参数进行计算分析,得到机组效率较高的重叠度,可为钻孔喷嘴热力优化设计提供重要的参考依据。     

基于模块化方法的核动力汽轮机建模

汽轮机为核动力装置二回路系统重要部件,对整个系统的特性具有重要影响.根据模块化建模思想,将汽轮机划分为通用子模块,主要包括流动阻力型模块、流动存储型模块和转子模块.建立这些通用子模块的详细数学模型,利用不同模块的组合可以开发多种类型的汽轮机,提高汽轮机建模的效率.计算结果表明,建立的汽轮机模型可以满足大工况变动要求,为...     

船舶柴油机注汽涡轮增压系统

为了改善涡轮增压柴油机在低工况运行时,会出现增压压力不足、燃烧过量空气系数小和废气排温较高等固有特性,提出了一种利用增压器废气余热产生水蒸汽,并注入涡轮来提高增压器的压比和空气量的新方法。这种新方法可以改善涡轮增压器与柴油机的匹配,从而可提高柴油机的性能。试验结果证实了该方法的有效性。     

液化天然气船汽轮机推进系统建模与仿真

建立合理准确的液化天然气(LNG)船汽轮机推进系统数学模型与实时仿真,是研制LNG特种船轮机仿真系统的核心和关键.采用模块化建模方法和集中参数处理技术,以上海沪东中华造船厂建造的LNG船汽轮机推进系统为仿真对象,建立了LNG船汽轮机推进系统的实时仿真模块化数学模型;并进行了实时仿真试验.仿真结果与设计数据和部分试航数据进行了比较,结果表明模型具有较好的稳态精度和动态响应特性与实时性,适合于LNG特种船推进系统的实时仿真要求.目前此模型已成功应用于LNG特种船轮机仿真系统.