国家自然科学基金(51076076)
- 作品数：17 被引量：56H指数：5
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- 高温多组分工况下气膜冷却及TBCs传热特性
- 2013年
- 煤基联合循环电站系统的燃气轮机透平将会工作在高温高湿的环境中。文中基于高温多组分气膜冷却试验台,分析在高温气膜冷却系统中导热/对流/辐射多场耦合作用机理.研究表明,高温环境下辐射作用不可忽略,不同的高温气体组分将对透平传热产生影响;随着主流高温燃气中水蒸气和二氧化碳体积分数之和每增加7%,平板上表面中心线总体冷却效率降低约0.02;TBCs在各组分工况下都有明显的温降效果,且燃气的水蒸气含量越高,温降效果越明显。由于辐射在高温高湿工况下的综合作用,在透平的设计中必须综合考虑不同燃气组分在导热/对流/辐射耦合作用下的气膜冷却传热机理。
- 李明飞尹洪孙鹏任静蒋洪德
- 关键词：TBCS耦合换热
- 不同湍流模型对叶栅对流传热预测的影响被引量：2
- 2013年
- 透平的叶片气动、表面温度和传热系数的预测直接影响到叶片寿命、效率的评估,对设计有着极为重要的作用。其中以温度和传热系数的预测最为困难。本文分别采用结构、非结构网格,以及不同的湍流模型对C3X静叶气动分布、绝热表面温度和传热系数的数值预测进行了研究。讨论了不同网格对气动传热预测的影响,以及不同湍流模型在静叶表面绝热壁面温度和传热系数预测上的特点以及原因。
- 李雪英任静蒋洪德
- 关键词：叶栅结构网格非结构网格
- 小流量下转静系盘腔传热特性被引量：2
- 2015年
- 采用热敏液晶(TLC)瞬态传热实验技术对小流量下的中心进气转静系盘腔传热特性进行研究,介绍了同步触发拍摄系统,考察了流量与转速变化对动盘面传热的影响.结果表明:在所研究工况范围内,流量变化对动盘面中低半径处传热影响较大,对高半径处影响较小;转速升高使动盘面传热效果整体增强;当湍流流动参数较小时,动盘面中高半径区域努塞尔数随半径增大而增大;采用湍流流动参数对动盘面平均努塞尔数进行归纳,实验结果与雷诺相似分析结果的偏差小于15%,一定程度上验证了雷诺相似对转静盘腔传热问题的适用性.
- 林立吴康谭勤学任静蒋洪德
- 关键词：传热特性
- 燃气轮机内部冷却瞬态液晶技术的误差分析被引量：2
- 2013年
- 瞬态液晶技术广泛应用于燃气轮机内部冷却的表面传热系数测量,获得其误差特性十分重要。本文针对典型的90°肋片内部冷却通道,采用单一液晶和混合液晶,对热敏液晶测温和瞬态液晶技术的测传热系数的误差进行了理论分析和实验研究。结果表明,采用色调标定曲线时液晶测温的误差最小,不超过0.2℃;混合液晶的温度-颜色特性与混合前的单一窄带液晶不同,因此必须对混合液晶进行独立的标定;瞬态液晶测量表面传热系数误差的理论分析和实验结果趋势一致,该误差在13%左右,且选取较高的主流参考温度可以减小误差。
- 阚瑞任静蒋洪德
- 湍流黏性修正在不同孔型气膜计算中的应用被引量：1
- 2012年
- 燃气轮机气膜冷却流动中的复杂涡系使得其湍流黏性系数体现出很强的各向异性。本文采用作者提出的代数各向异性湍流黏性系数修正方法(AAEV方法),对不同孔型气膜冷却进行了研究。文中结合平板圆孔、扇形孔气膜冷却实验结果,将传统的湍流模型与修正后的湍流模型获得的模拟结果与实验值进行了比较,得到修正后的结果与实验有较好的吻合度。修正后的湍流模型对不同的孔型有很好的适用性,同时揭示了两种孔不同的三维特性。
- 李雪英任静蒋洪德
- 燃机叶片平行肋扰流内冷通道传热特性研究Part Ⅰ:流动传热机理被引量：8
- 2013年
- 平行肋扰流通道是高温透平叶片常用的冷却结构。本文通过批量(约1000次)的气热耦合数值计算对不同几何结构平行肋扰流冷却通道的流动与耦合传热特性进行研究。研究表明,方向角60°～70°的平行肋会造成较强的旋涡结构,流动阻力最大;倾斜扰流肋制造的侧向流动旋涡强度较大并覆盖了多数的肋间区域时,肋间区域综合冷却效率最高。
- 迟重然任静蒋洪德
- 关键词：燃气轮机冷却叶片气热耦合
- 扇形孔气膜冷却应用的综合特性被引量：7
- 2013年
- 扇形孔气膜冷却是为避免圆孔气膜冷却吹离而产生的,然而这两种孔在实际叶栅运用中的特性往往受到叶栅流动以及各种参数的影响而显得极为复杂。本文首先探讨平板扇形孔在不同密度比、吹风比下的特性,得到扇形孔的流动和传热特性以及各参数对其的影响。然后结合扇形孔在叶栅上的应用,研究了压力面和吸力面不同的流动特性对于扇形孔应用的影响,以及在叶栅冷却中冷气参数对扇形孔的综合影响。
- 李雪英韩昌秦晏旻任静蒋洪德
- 关键词：气膜冷却
- 整级透平中转静轮缘封严问题研究PartⅡ:不同封严结构的特性被引量：4
- 2015年
- 本文通过构建由一级动静叶组成的外流影响下的轮缘密封问题的实验和数值模型,针对燃气轮机透平转静轮盘间隙的封严与入侵问题开展了研究。其中第二部分主要关注不同封严结构的特性。结果表明;复杂的封严结构能够避免主流和腔室内部气体的直接接触,增大主流入侵的沿程阻力和削弱主流的切向速度分量的影响。在本文的实验条件下,径向封严所需要的最小密封流量相较于轴向封严能够减少50%以上。
- 吴康任静蒋洪德
- 非透明气体环境中气膜冷却的流热特性
- 2013年
- 目前煤基动力系统主要有三个发展方向:煤气化联合循环系统、燃氢燃气轮机系统和基于煤气化的纯氧燃烧系统.煤基动力系统燃气轮机透平中水蒸气和二氧化碳的含量将会大大增加,透平中的传热会受到导热/对流/辐射耦合作用的影响。为了研究不同非透明气体环境对传热特性的影响,本文采用实验和数值方法进行研究。结果表明,在五种不同燃气组分的工况下,辐射导致的金属板上表面温升约为50～60 K,主流燃气中非透明气体的含量越高,辐射导致的温升越小。
- 孙鹏王文萍任静蒋洪德
- 关键词：气膜冷却耦合换热
- 燃气轮机一级透平动静叶交互作用的气膜非定常特性及泛冷却效应:Part2-动叶栅被引量：2
- 2013年
- 采用三维非定常数值模拟计算某重型燃气轮机第一级透平的全气膜冷却特性,探讨级环境下静叶表面与静叶端壁及动叶表面与动叶平台的气膜非定常特性及泛冷却效应.燃气轮机泛冷却是指燃气轮机透平冷却气体出流在非设计位置所引起的附加效果.该部分工作包含两部分内容,第二部分关注级环境下动叶表面与动叶平台的气膜冷却特性,以及动静叶间隙轮缘密封出流在下游动叶栅中所形成的泛冷却效应.结果表明,在上游尾迹影响下,动叶中截面压力及动叶表面与平台的气膜冷却效率分布呈现较强的非定常性;动静叶间隙轮缘密封出流在平台上形成气膜覆盖,同时在动叶吸力面近尾缘叶根区域形成泛冷却效应,且形成泛冷却效应的范围相比静叶更大;此外,静叶全气膜能够进一步强化该区域的泛冷却效应.
- 韩昌迟重然尹洪任静蒋洪德
- 关键词：非定常
