期刊,热能动力工程 2024年卷1期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

热能动力工程

主　　编：邹积国

出版周期：双月刊

国际刊号：1001-2060

电子邮箱：rndlgch703@163.com

电　　话：0451-55654932、56637728

邮政编码：150036

地　　址：哈尔滨市香坊区公滨路452号

热能动力工程/Journal Journal of Engineering for Thermal Energy and PowerCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本杂志是七0三研究所主办的学术与技术相结合的期刊、主要是以军转民，军民结合为报导方针，大力报导热能动力工程领域的科研成果，将科学技术转化为生产为，为科学技术的发展起到推动作用。热能动力工程杂志为双月刊，每期112面，主要读者对象为热能动力工程领域的工程技术人员，大专院校的师生。

正式出版

收录年代

多级轴流压气机叶尖间隙工程设计与验证

朱伟曹传军顾志祥覃会...

89-97页

查看更多>>摘要：建立了民用航空发动机压气机叶尖间隙工程设计方法.首先,根据设计点要求进行初始冷态间隙计算,而后基于强度分析得到的变形量、制造公差、配合关系、稳态不平衡响应以及发动机工作状态等因素评估其余考核工况点间隙,经过迭代调整后得到满足安全要求的间隙值,最后根据试验数据修正得到最终冷态间隙值.以某高负荷压气机第7级转子为例开展了叶尖间隙设计,并与试验验证结果进行对比,证明了所提方法的可行性和合理性,采用该方法获得了安全可靠的叶尖间隙设计结果.

关键词：

民用航空发动机轴流压气机叶尖间隙工程设计验证

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维普
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基于LES的压气机叶栅通道非定常流动结构研究

黄明珂周玲季路成

98-107页

查看更多>>摘要：为了进一步理解压气机叶栅通道内的非定常流动结构,采用大涡模拟(LES)方法研究了来流附面层厚度和稠度变化对叶栅通道内涡系结构及总压损失系数的影响.研究表明:来流附面层增厚将导致端壁处流体的轴向动能降低,使得马蹄涡压力面分支更早地流向相邻叶片吸力面;来流附面层越厚,通道涡在叶栅尾缘沿展向抬升的高度越高,角区分离的范围也越大;叶栅的总压损失随附面层增厚而增加,附面层损失增加显著,二次流损失有所增大;稠度较低时叶栅吸力面表面存在分离,会对通道涡及角区分离产生影响;稠度增大,横向压力梯度减小,叶栅流道的速度分布更均匀,通道涡的强度和尺度减小,角区分离的范围减小;稠度增大使叶表不再分离时,总压损失显著降低,但稠度继续增大会使气流与叶片表面的摩擦损失增加.

关键词：

压气机叶栅大涡模拟附面层厚度稠度角区分离

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维普
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振荡射流控制方柱绕流的实验研究

景子枫王万波温新

108-118,157页

查看更多>>摘要：为研究振荡射流对方柱绕流的流动控制效果,利用粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)分别测量了不同动量系数下布置于前驻点和后驻点的振荡射流控制的方柱绕流流场,并对测得的流场进行本征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,POD).研究表明:两种布置方式下振荡射流与流场的作用方式不同,均可有效控制方柱绕流流场,且存在着使控制效果达到最佳的动量系数.当位于前驻点的振荡射流动量系数为0.309时,方柱下游流场形态明显改变,尾涡长度减小约50％,湍动能和雷诺剪切应力分别减小约71％和62％,POD模态表明尾涡呈反对称脱落模式;当位于后驻点的振荡射流动量系数为0.174时,尾涡基本消失,此时尾流场湍动能和雷诺剪切应力分别减小32％和67％,POD模态表明尾涡改变为对称脱落模式.

关键词：

方柱绕流流动控制PIV测量振荡射流本征正交分解

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燃气轮机中心分级旋流燃烧器的几何模化研究

刘占南葛冰姜海燕臧述升...

119-126页

查看更多>>摘要：针对燃气轮机原尺寸燃烧试验不易开展的问题,基于特征速度、雷诺数与达姆科勒数等特征参量,对燃气轮机中心分级旋流器开展模化试验研究.本研究通过火焰自发光拍摄、气体组分分析等方法,在相同分层比下,对比等速度、等雷诺数和等达姆科勒数3种不同模化准则的试验结果在火焰结构、出口温度、污染物排放等方面的一致性,确定不同模化准则的模化特性;并在不同分层比下,研究分层比对达姆科勒准则模化效果的影响.结果表明:应用等达姆科勒数准则进行模化,模化燃烧器与原型的试验结果差异度最小;等雷诺数准则在各项特征的模化中,均与原型燃烧室存在较大差异.改变分层比,选择等达姆科勒数准则模化方法时,火焰结构的模化差异随分层比升高而减小,NO排放量在分层比取值为1时差异度最小.

关键词：

中心分级相似准则变分层比

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维普
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氢燃料微混燃烧器燃烧特性研究

史润胡宏斌杜娟关睿...

127-136页

查看更多>>摘要：针对带中心钝体的四喷嘴微混燃烧器,运用ANSYS FLUENT软件,采用热态小火焰生成流形的方法对燃烧器模型进行数值模拟,并与实验研究相结合,研究了甲烷/氢气混合燃料(体积组分40％CH4-60％H2)微混燃烧条件下的燃/空掺混,流场、温度场、火焰形态及污染物排放等基础燃烧特性.研究结果表明:微混燃烧器采用空气和燃料径向进气的结构有利于燃/空掺混,在燃烧器出口的掺混均匀性指数达到0.959;燃烧器钝体结构处存在较明显的小型中心回流区,有助于火焰稳定;当量比在0.4～0.8范围内,火焰根部稳定附着在微混喷嘴的出口,火焰彼此相互独立,实验中燃烧器火焰形态与仿真OH*场分布基本一致;绝热火焰温度在1 500～2 050 K范围内,模型燃烧室出口 NOx排放浓度均低于16×10-6,CO排放浓度均低于11 ×10-6,表明该微混燃烧器的污染物排放水平较低且燃烧效率极高.

关键词：

燃气轮机氢燃料低污染燃烧微混燃烧器中心钝体结构

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氢混天然气燃气轮机加湿低氮燃烧性能研究

吴锋杨承肖华马晓茜...

137-148页

查看更多>>摘要：为了解贫预混燃烧室天然气掺氢加湿燃烧时的性能变化和容许加湿范围,解决氢混燃气轮机NOx排放超标问题,以某燃气轮机燃烧室为研究对象,数值研究了掺氢比和加湿比对燃烧性能及污染物排放特性的影响.结果表明:燃料无加湿条件下,燃烧室出口 CO和CO2排放值随着掺氢比的增加而减小,较高燃烧温度将导致热力型NOx排放值增加,掺氢比达到0.2以上时,NOx排放已超出环保限值;燃料加湿条件下,随着加湿程度增加,燃气出口平均流速及水蒸气组分含量均增加,燃烧筒内全局温度、CO2和NOx排放值均降低,CO排放值先降低后增加;掺氢天然气加湿可实现低氮燃烧,考虑到低掺氢工况燃气轮机功率输出效能和高掺氢工况燃烧性能恶化问题,水蒸气加湿量不宜过多,当掺氢比为0.3时,推荐燃料加湿比为0.463.

关键词：

燃气轮机掺氢数值模拟加湿燃烧污染物排放

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LPP燃烧室振荡燃烧特性、火焰结构和NOx排放的实验研究

孙培锋陆启亮葛冰臧述升...

149-157页

查看更多>>摘要：利用动态压力传感器、平面激光诱导荧光(Planer Laser Induced Fluorescence,PLIF)测量系统和气体分析仪针对不同入口气流旋流数和空气含湿量条件下,贫预混预蒸发(Lean Premixed Prevaporized,LPP)燃烧室中振荡燃烧特性、火焰结构变化规律和NOx排放特性开展了实验研究.研究表明:在一定条件下,随着燃烧室入口气流旋流数增加,激励出振荡燃烧的当量比区域扩大,所激励的振荡燃烧强度不断增加,但振荡燃烧的主频则不断下降,火焰变得更加紧凑且不断向燃烧室中心和上游壁面发展;随着燃烧室入口空气含湿量的增加,振荡燃烧强度会下降甚至消失,振荡燃烧的主频增加,火焰结构由振荡燃烧时的平整型火焰向稳定燃烧时的V型火焰转变,火焰的位置也向燃烧室侧壁面和下游方向移动;LPP燃烧室中NOx排放会随着燃烧室入口空气含湿量和入口气流旋流数的增加而下降.

关键词：

贫预混预蒸发旋流数含湿量振荡燃烧火焰结构NOx

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水汽比对涡轮预旋供气系统温降影响的数值分析

王家友邓明春周建军刘高文...

158-164页

查看更多>>摘要：为了揭示喷水冷却所引起湿空气环境对涡轮供气系统温度的影响,基于欧拉-拉格朗日多相流颗粒追踪方法,在预旋供气系统进口总压150 kPa和总温450 K条件下,开展湿空气对预旋供气系统温降的影响程度评估,分析预旋供气系统内旋转比和预旋喷嘴流量系数的变化规律,揭示预旋供气系统温降的影响规律.结果表明:在水汽比由0增加到0.3时,水汽比变化对预旋喷嘴内流动和温度变化影响显著,预旋喷嘴的气流旋转比由1.36增加到1.43,而其压比由1.523降低到1.482、流量系数由0.97降低到0.90,从而使预旋喷嘴温降由25.79 K减小到22.28 K;预旋供气系统温降由12.07 K降低到11.03 K.含湿条件会增加系统内流动阻力,限制了预旋供气系统降温能力,在涡轮叶片供气温度需求不变时,含湿条件将需要更高的供气压力.

关键词：

燃气涡轮发动机预旋供气系统水汽比旋转比温降

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燃气轮机废热利用的新型动力系统热力学分析

刘浩雨王洪利

165-173页

查看更多>>摘要：基于能量等级回收和梯级利用的原则,构建了一种燃气轮机废热利用的新型动力系统.该系统主要由燃气轮机布雷顿循环(GTC)、再压缩式超临界CO2布雷顿循环(S-CO2)、朗肯循环(RC)、有机朗肯循环(ORC)和有机闪蒸循环(OFC)组成.该动力系统不仅克服了单个子循环热量回收范围窄的局限性,而且通过回热的方式实现了能量的梯级利用,进而提高了系统效率.通过Aspen HYSYS软件对构建的动力系统及各子循环分别进行模拟仿真,进一步研究了工况参数对系统的影响.与现有文献中的数据对比表明,该动力系统中各子循环均得到较好的验证.在相同工况条件下,文献中动力系统净功率为48 592.84 kW,热效率和㶲效率分别为42.41％和62.02％,而本研究系统净功率为50 040.46 kW,热效率和㶲效率分别达到43.673％和73.593％.因此,该新型动力系统具有较好的能源利用效果.

关键词：

余热梯级利用有机朗肯循环燃气轮机循环闪蒸发电超临界CO2布雷顿循环

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燃气轮机转子裂纹扩展及刚度特性研究

王祥和张楠回翔李辉...

174-182页

查看更多>>摘要：燃气轮机转子工作环境恶劣,转子结构易出现裂纹故障,为了解决燃气轮机转子裂纹难以被识别的问题,以某型燃气轮机高压转子为研究对象,通过三维建模以及ABAQUS仿真模拟其工作状态.首先,对易产生裂纹的位置进行了仿真计算;然后,在转子三维模型中对易产生裂纹的位置预置大小不同的裂纹模型,得到转子裂纹拓展情况;最后,在裂纹拓展后的转子模型上施加一定载荷,测量转子在不同裂纹状态下的拉压刚度、扭转刚度以及弯曲刚度.结果表明:某型燃气轮机高压转子的高压涡轮封严轮盘区域易出现裂纹故障,且转子刚度伴随裂纹增大呈下降趋势.

关键词：

燃气轮机转子裂纹ABAQUS

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