美国气垫登陆艇主动力装置的发展及其对总布置的影响

全垫升气垫船垫态高速运行于水气界面,类似于飞机,因此对重量要求极为苛刻。具有水陆两栖性的气垫登陆艇属于全垫升气垫船,主要运载主战坦克等重型装备实现超越式干登陆,其装载量大而主尺度又往往受限,故只能采用单位重量功率大的小档燃气轮机作为主动力。美国气垫登陆艇代表了目前气垫船的最高技术水平,因装载需要而采用首尾贯通的敞开式装载甲板,其边岛式上层建筑留给燃气轮机的布置空间十分有限,并且高温、高湿、高盐的工作环境对船用燃气轮机提出了更高要求。文中介绍了TF系列船用燃气轮机在JEFF A/B、LCAC、LCAC(SLEP)、SSC上的应用,并就其技术发展对总布置的影响进行了初步分析。     

基于船用燃气轮机外特性的建模方法

针对动力系统稳态、动态特性研究,旨在预报快速性、操纵性和机动性这一特点,借助生产厂家的燃气轮机外特性曲线,先将图形数字化,然后在MATLAB/Simulink仿真环境下,运用二维线性插值法,二维非线性插值法,曲面拟合法,神经网络法分别对燃气轮机的外特性进行了数学建模。运用中值法对建模结果即数学模型进行了检验,比较了上述四种方法的优缺点,指出了每种方法使用中的注意事项,适用场合。上述建模方法亦适用于舰船动力装置其它部件外特性的建模与仿真。     

舰用燃气轮机RMS参数体系研究

根据舰用燃气轮机的任务需求和使用环境特点,综合RMS参数体系需要考虑的因素,按定量参数和定性要求,提出了舰用燃气轮机RMS参数体系,并给出了定量参数的含义以及计算公式.     

车用轴流涡轮叶轮间隙流动的数值研究

应用数值方法对设计的车用燃气轮机的轴流涡轮结构及性能影响作了分析,研究位置分别为叶尖、叶中、叶根。计算结果表明:轴流涡轮是在亚音速流场内工作,没有激波产生,也没有不合理的流动现象和很大的流动损失,它能较好地运转在工况点上。     

矩阵式高温涡轮叶片热流耦合计算及验证

对某型燃气轮机复杂矩阵式高温涡轮冷却叶片进行了热流耦合计算及验证。根据原机设计图纸,应用Pro/Engineer对高压涡轮动叶建立真实、无简化的三维模型,采用ANSYS ICEM对模型进行网格划分;热流耦合计算软件为ANSYS CFX 11.0。为了准确计算燃气对金属叶身的换热及冷却空气出口气膜对叶片尾缘的影响,计算采用了热流耦合的方法。涡轮进口主流燃气的温度在1200℃以上,冷却空气温度为450~550℃。在冷却叶片温度场计算中分别采用κ-ε湍流模型、SST湍流模型,对比了采用不同湍流模型时叶片温度场的差别,并根据整机实测结果验证了计算方法的准确性。高压涡轮动叶温度场计算结果可以作为涡轮叶片设计的依据之一,并为强度计算提供依据。     

燃气轮机的发展及其在舰船上的应用

通过介绍船用燃气轮机的工作原理和特点,分析了燃气轮机相对于柴油机的优缺点,对燃气轮机在各国的发展以及在舰船上的应用情况作了阐述。     

国外舰船动力装置技术发展现状及趋势

动力装置作为舰船的心脏,一直是各国海军发展的重点,近年来国外舰船动力装置在各个领域均发展很快。本文针对柴油机、燃气轮机、综合电力推进及传动装置4个领域,对国外动力装置发展现状及趋势进行了总结,针对各项新技术对舰船动力装置发展的推动作用和影响进行了阐述。     

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。     

间冷循环冷却叶片强度计算方法

进行了间冷循环高压涡轮叶片与轮盘耦合的强度计算。高压涡轮工作叶片属于带冠气冷空心叶片,叶根为枞树型。由于其结构的复杂性,所以三维造型和网格划分都具有很大的难度。在前期的模型处理中,优先考虑了叶根工作齿接触面的单元质量,在沿接触面法向放置了两层高质量、小尺寸的接触单元,目的是能详细地模拟叶根接触部位的应力分布。本计算的主要目的是对冷却叶片强度计算方法进行探讨研究,为了了解冷却叶片及轮盘榫槽部位应力分布情况,必须将叶片与轮盘进行耦合计算,但在计算时只讨论叶片以及轮盘榫槽处的应力,轮盘其他位置的应力不在本计算中讨论。计算模型取1/86轮盘1只叶片作为分析对象,采用的几何模型是按设计图的名义尺寸,使用Pro/E建立的三维模型,计算时使用专业网格划分软件ANSA划分网格,ABAQUS软件进行计算分析。