船用燃气轮机排气引射系统的数值模拟及实验研究

主要对船用燃气轮机排气引射器进行数值模拟,通过改变排气引射系统的结构来提高引射系数.根据计算结果对改进前后两种引射系统的总压,静压分布及引射性能进行分析并利用实验进行验证,结果表明计算结果与实验测量值吻合良好.     

船用排气引射装置计算及优化改进

船用燃气轮机在箱装体中运行时,工作温度高、燃机表面散热量大导致箱装体内温度很高,影响箱体内电控元件及各附件的正常工作,也不利于工作人员的安全,因此船上广泛采用排气引射的方法对箱装体内进行通风冷却。本文以某型船用排气引射装置为原型进行了数值计算,发现引射系数小于10%,不满足冷却通风要求。首先对引射器进行一维计算并确定其最佳结构尺寸,然后结合船上实际安装布置情况,对改进的排气引射装置进行三维流场优化计算。结果表明,优化改进后的结构引射系数提高,满足设计要求,同时为后续的结构设计提供了重要的参考。     

船舶动力装置排气红外抑制装置性能分析

以带有某型引射器的船舶动力装置为研究对象,探究不同工况以及不同结构参数对引射器性能的影响。结果表明:引射系数增大时混合度趋近1.00,引射器的引射能力增强。主流喷口与混合段距离增大会导致引射系数增加、总压损失降低、混合度先减小后增加、出口总温降低;多级引射器进口面积增大,引射系数先降低后增加0.95,总压损失降低,出口总温小幅度波动;增加多级引射器级数,引射系数增加,总压损失降低,引射器出口总温降低。研究结果可用于红外抑制器设计,提高整体性能。     

船用燃气轮机排气结构优化研究

为降低燃机箱体内部温度,保护线缆等设备,采用数值模拟方法研究船用燃气轮机排气结构几何变化对箱体内部流场的影响,研究表明,排气结构几何参数的优化能够使箱体内冷却气流量提高42.3%,使流场平均温度降低8.5 K,并能够有效调整箱体内温度场分布,进而保护箱内设备,研究结果可为燃机箱体几何设计提供理论指导。     

基于NSGA-Ⅱ的燃气轮机排气引射装置多目标优化设计

[目的]排气引射装置是舰船燃气轮机进排气系统的重要组成部分,保证排气引射装置的排气与引射性能对船舶的正常运行至关重要。[方法]针对某型燃气轮机排气引射装置的结构特点,选取8个关键的设计参数作为优化变量,2个关键性能指标作为目标函数,通过单因素影响分析,获得目标函数与各设计变量之间的变化规律,确定与目标函数相关性较大的2个设计变量。然后在此基础上,基于多目标优化遗传算法NSGA-Ⅱ对设计参数进行优化,并将选定的优化方案放入燃气轮机进排气系统一体化模型中进行验证。[结果]结果显示,相比原方案,优化后的排气引射装置能显著提升燃气轮机箱装体的引射率,满足排气引射量的设计要求,但同时也会导致排气蜗壳出口总压增加。[结论]所做研究对燃气轮机排气引射装置的设计与优化具有一定的参考价值。     

燃气轮机排气引射装置数值模拟

对燃气轮机排气引射装置进行了三维数值模拟,采用非结构网格、Realizable κ-ε湍流模型求解三维N-S方程组,得到了全流场速度、压力、温度等的分布情况,并进行了详细分析。结果表明所采用的数值模拟方法较为准确,能充分反映排气引射装置的流场发展情况。对排气引射装置设计具有指导意义。     

三轴燃机动态建模方法与仿真程序开发

燃气轮机动态仿真模型是研究燃机多变量控制理论、进行燃机健康管理等应用的重要基础,有着很强的实用价值。本文给出了一种基于迭代法的三轴燃气轮机设计点、非设计点和瞬态工作点性能计算通用程序的设计方法。仿真结果表明该方法设计的动态模型能较好的模拟燃机在不同工况下的性能变化,具有较好的应用前景。     

船用三轴燃气轮机实际简单热力循环的可视化仿真计算

首先根据某型船用燃气轮机的实际参数,采用面向对象法建立了燃气轮机实际简单热力循环模型,然后应用Delphi7.0软件对其进行仿真编程。通过所编软件的可视化仿真界面改变各种参数进行燃气轮机性能仿真。主要目的不仅在于对某型燃机各种工况的重要运行性能数据仿真计算,而且为实现我国船用燃气轮机性能优化设计提供参考。     

高速舰用燃气轮机超短型排气引射装置的研究与应用

在研制我国首制舰用燃气轮机超短型排气引射装置的过程中,作者通过理论研究和大量的模型试验,成功设计了超短型排气引射装置.本文阐述了超短型排气引射装置成功设计的要领,并给出实艇应用实例.对燃气轮机舰用化发展起到了推动作用.     

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。