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。     

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.     

燃气轮机进气系统过滤结构数值模拟

针对某型燃气轮机陆上试验的进气系统,布置不同过滤结构模型,采用CFD数值模拟计算方法,分析3种过滤结构对进气系统流场、燃气轮机进口空气速度均匀性、总压损失等参数的影响。结果表明:在低进气流量下,过滤结构产生的总压损失占主导,随着进气流量的增加,进气室中的稳压室对燃气轮机进口直管收缩产生的压损更为明显。两侧分布式过滤结构降低了燃气轮机进口空气速度的不均匀度,有效减少总压损失。     

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。     

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.     

某型燃气轮机空气截止阀故障分析及处理

某型燃气轮机在升功率过程中,出现因监控装置未接收到空气截止阀全部打开的信号,触发燃气轮机降工况保护程序。在排查故障原因时,发现压力开关失灵。文章对空气截止阀工作原理、作用,及其控制方式等进行分析,以得出空气截止阀故障的可能原因及解决措施。另外,由于燃气轮机运行时,箱装体内噪声大、辐射温度高,且3个压力开关失灵情况组合有多种,这些会给排除故障带来困难,故有必要作出改进,以提高故障排除效率,降低环境困难。     

基于DSP的船用燃气轮机并车控制系统开发

燃气轮机被广泛应用于船舶的动力装置,其具有装置简单、成本低、污染少等优点。船舶运行在不同工况下会对船舶的动力系统提出不同要求,为了保证船舶运行的稳定性,实现负荷在不同燃气轮机之间的转移。本文使用DSP 28335芯片为核心控制元件,设计了一种船用燃气轮机并车控制系统,分析了燃气轮机的结构和工作原理,研究了2台燃气轮机的并车策略,最后设计了硬件电路。系统具有很高的可靠性和稳定性。     

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。     

船用燃气轮机回热器设计的数值研究

回热器是提高船用燃气轮机效率的关键部件,其性能的优劣直接影响燃气轮机的特性。以往的文献在介绍回热器设计时,没有考虑冷热两侧气体(分别为空气和燃气)不同的热力性质。考虑这一实际情况,以某型船用三轴简单循环燃气轮机为母型进行回热改造,采用迭代计算的方法,编制计算程序,进行回热器的数值设计,并分析其对燃气轮机的性能的影响。结果表明,随着回热器回热度的增大,燃气轮机的效率不断提高;但当回热度超过一定值时,效率不仅不再提高,反而有所降低。     

大气湿度对燃气轮机性能的影响及其修正方法

大气湿度的变化对燃气轮机的性能及其工作特征有一定的影响,它的物理本质是湿度使进入燃气轮机的空气热物理性质发生了变化。本文在分析这种影响的基础上,利用相似原理,推导出燃气轮机各主要性能参数的湿度修正系数。并利用此方法验算了 LM2500燃气轮机的试验结果。