2023年第38卷第1期文章目次

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  • 1  船用燃气轮机低压盘腔系统流动特性研究
    于 洋,牛夕莹,米泓博,胡 博
    2023, 38(1):1.
    [摘要](856) [HTML](0) [PDF 5.51 M](462)
    摘要:
    为了充分理解与掌握实际工程中盘腔多腔室流动特性,以实际船用燃气轮机低压盘腔系统为研究对象,基于ANSYS CFX软件,采用SST k-ω湍流模型开展数值模拟,对比分析了船用燃气轮机低压盘腔系统在不同工况下的流动特性。研究表明:在各支路流量分配中,随着雷诺数增加,接受孔流量先波动后持续增大,平衡孔流量逐渐减小;在气体预旋比分布中,对于腔体C3,C4,C5,随着雷诺数增加,气体预旋比逐渐减小;对于涡系结构,C4和C5盘腔涡系结构基本保持稳定;预旋喷嘴出口和接受孔进口之间的总压差随着雷诺数增加呈现指数增长趋势,总温差随着雷诺数增加先增大后减小。
    2  不同盘面粗糙度对低转速多支路预旋盘腔流动特性影响的研究
    姚钰龙,牛夕莹,王 川,胡 博
    2023, 38(1):9.
    [摘要](534) [HTML](0) [PDF 5.27 M](269)
    摘要:
    在转静盘腔实际工作中,盘面的粗糙度对气体预旋比、流量系数、压力系数、转矩系数和轴向力系数的影响很大。为了得到低转速预旋盘腔中不同盘面粗糙产生的影响,本文采用ANSYS CFX 19.2进行数值模拟并通过实验验证其准确性。在几何模型固定情况下通过改变出流支路数、转盘转速(1 000~3 000 r/min)和粗糙度程度(0~50 μm),研究转盘、静盘和转静盘粗糙工况下的盘腔主要无量纲准则数。结果表明:多支路出流会一定程度提高预旋盘腔内的流动效果,并且转盘和静盘粗糙产生的边界层不同会导致对相关系数的影响不一样。当转静盘均粗糙时,在对气体预旋比和转矩系数的影响中,转盘粗糙占主导作用;而对压力系数和轴向力系数的影响中,静盘粗糙占主导作用。
    3  超临界CO2径流透平一维计算模型的研究
    孙宇轩,郭朝红,姜玉雁,赵德材
    2023, 38(1):23.
    [摘要](688) [HTML](0) [PDF 3.89 M](219)
    摘要:
    透平作为循环输出功部件,是超临界二氧化碳(SCO2)布雷顿循环的核心部件之一。本文通过与美国Sandia实验室SCO2径流透平实验数据对比,确定了高精度数值模拟计算模型-SST(Extended wall function)湍流模型。并以此为据,针对SCO2布雷顿循环径流透平,对比数值模拟结果重点分析了冲角损失、转子通道损失与间隙泄露损失,确定了适用于SCO2工质的损失模型组合。其中冲角损失选择WasserbauerGlassman模型,最佳冲角计算选用Chen的滑移模型;转子通道损失选用CETI模型,间隙泄露损失选用Jansen模型。根据选用损失模型对高压级和低压级两种工况的透平进行多工况流量和等熵效率预测并与数值模拟结果对比。结果表明:高压级透平最大偏差不超过2.4%和1.5%,低压级透平最大偏差不超过2.1%和1.2%。
    4  一种基于数字信号的叶片动频特性试验研究方法
    隋永枫,张宇明,庄达明,杨世锡
    2023, 38(1):34.
    [摘要](198) [HTML](0) [PDF 17.22 M](282)
    摘要:
    为了满足长叶片动频特性试验研究的需要,解决传统动频试验中传输速度慢、数据量小、抗干扰能力弱和集成化程度低的问题,基于数字传输技术,建立了基于数字信号的叶片动频特性试验体系,并运用设计的试验体系对某型长叶片进行了动频试验研究,获得了该型叶片的动频、三重点、围带调频性能等振动特性。试验结果表明:系统中采用的多通道采集,大幅度提高了数据传输量及系统集成化和数字化;相比于传统的动频试验方法,基于数字信号的叶片动频试验方法具有更强的载波信号强度和抗干扰能力,载波信号频率增大至2.4 GHz,信号带宽最大拓展至500 kHz。动频试验体系性能的提升可以更清晰地展现激振力谐波、叶片的固有频率、三重点峰值等特性,提升了三重点外推计算的准确性。
    5  带有非定常气膜出流的涡轮外环内部冲击换热的数值研究
    陈 磊,张灵俊,王文璇,庹天豪
    2023, 38(1):42.
    [摘要](370) [HTML](0) [PDF 8.37 M](204)
    摘要:
    为了研究涡轮外环外部非定常压力波动对内部射流冲击流动换热特性的影响,采用非稳态雷诺平均的数值模拟方法获得了正弦型气膜出流压力脉动参数(波动频率和幅值)对冲击靶面换热特性的影响规律。计算表明:正弦型气膜出流压力能诱导产生相同频率不同相位的正弦型冲击入口压力和进、出口质量流量;随着气膜出口压力的波动频率增大,冲击入口压力和进、出口质量流量的波动范围不断减小,而靶面瞬时平均Nu的波动范围先减小后增大;增大出口压力振幅能增大进口压力、进出口质量流量和靶面瞬态换热的波动范围,不改变相位分布。
    6  汽轮机阀门活动试验工况下高压第一级动叶热应力分析
    石 睿,乔志刚,姜 伟,谢诞梅
    2023, 38(1):49.
    [摘要](527) [HTML](0) [PDF 14.81 M](247)
    摘要:
    针对阀门活动试验工况下的叶片安全问题,以某1 000 MW核电汽轮机组高压缸第一级动叶片及其进汽腔为研究对象,通过商业仿真软件ANSYS,对机组额定工况以及95%和85%额定工况下的阀门活动试验工况进行了数值模拟,并通过瞬态流-热-固耦合方法,对进汽腔后第一级动叶进行了热应力及变形分析。结果表明:在全周进汽下,调节阀关闭使进汽腔后出现非均匀流场,动叶热应力受流场影响有较大波动,3种工况下叶片所受极值热应力在18~55 MPa之间,叶片瞬态最大变形量在0.498~0.52 mm之间;降低至机组额定功率的95%和85%进行阀门试验,使叶片平均极值热应力分别上升15.1%和23.2%,由于热应力极值小于材料的疲劳极限,认为95%和85%额定功率下的阀门活动试验对叶片安全运行产生威胁不大。
    7  不同背压下蜂窝密封泄漏性能实验研究
    周庆辉,张万福,顾承璟,潘 渤
    2023, 38(1):57.
    [摘要](625) [HTML](0) [PDF 13.72 M](316)
    摘要:
    蜂窝密封是减小透平机械工质泄漏的重要部件,本文设计并搭建了蜂窝密封泄漏实验装置,采用实验与理论相结合的方法,研究了背压阀门开度λ、转速及进口压力对蜂窝密封泄漏量的影响。结果表明:实验结果与理论计算吻合较好,相对误差在6%以内;在同一背压阀门开度下,密封泄漏量随着进口压力增大而增加,随着转速升高密封泄漏量几乎保持恒定;在进口压力和转速不变情况下,密封泄漏量随着背压阀门开度的增大而增加,当背压阀门开度λ=1时泄漏量达到峰值;与背压阀门开度λ=1相比较,当背压阀门开度λ=0时密封泄漏量最高可降低约15.9%。
    8  冷气孔流量对叶尖泄漏流动影响的研究
    姜锦涛,贾 惟,杨晓军,孔庆国
    2023, 38(1):63.
    [摘要](471) [HTML](0) [PDF 25.29 M](331)
    摘要:
    为研究冷气孔流量对涡轮叶尖泄漏流动的作用,采用数值模拟方法对比分析冷气流量比在0.05%~3%之间的三维流场和总压损失情况。结果表明:叶尖冷气可以有效地减小泄漏量和叶尖泄漏流动带来的总压损失,泄漏量下降达80%,总压损失峰值下降达38.2%;随着流量比的增加,叶尖冷气对叶尖主流泄漏流动的抑制效果不断增强,由主流带来的泄漏量不断减小;叶尖冷气也带来了新的总压损失,整体总压损失随着流量比的增加不断增大。叶尖冷气对叶尖泄漏的抑制模式分为3种:流量比在0.05%~0.1%之间,以降低主流泄漏流的能量减弱泄漏流动;流量比在1.25%~3%之间,以在叶尖区域形成完整的气膜屏障抑制主流泄漏流动,流量比在0.1%~1.25%之间,上述两种模式同时存在;流量比为1.25%时,冷气在叶尖区域形成一道完整的气膜屏障,阻碍主流流体形成泄漏流。
    9  基于SOFC-GT-ST的双塔解吸CO2捕集工艺模拟研究
    田松峰,张 都,李正宽,包忠祥
    2023, 38(1):71.
    [摘要](585) [HTML](0) [PDF 8.59 M](225)
    摘要:
    设计并验证了一种新型固体氧化物燃料电池、燃气轮机和蒸汽轮机(SOFCGTST)联合循环动力系统,采用了阳极排气和后燃烧室排气两个再循环回路,研究了气体再循环对系统性能的影响,并对系统发电效率进行优化;针对烟气处理工段设计了闪蒸塔和再生塔结合的双塔解吸CO2捕集工艺,并改进了MDEA溶液补充水的方式,优化了多处余热利用,使用Aspen Plus软件建立了系统模型,研究了贫液温度、烟气温度、贫液流量、吸收塔压力和解吸塔压力等对CO2捕集率的影响。结果表明:阳极排气再循环比最优值为0.28,燃烧室排气再循环比最优值为0.36,CO2的捕集率可达90.82%,碳捕集能耗为3.78 GJ/t。
    10  基于EBSILON的热电厂热电负荷分配优化研究
    任 鑫,王 渡,齐结红,王国平
    2023, 38(1):82.
    [摘要](588) [HTML](0) [PDF 4.80 M](240)
    摘要:
    为优化热电厂热电负荷分配,提高热电厂运行热经济性,利用EBSILON软件建立某热电厂350和330 MW热电联产机组热力系统仿真模型和热经济性模型,根据抽汽点的蒸汽焓值进行热负荷计算,采用〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗分析方法对热电联产机组进行能耗特性分析,得到两台机组在安全运行区间内的〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗效率分布规律。通过遗传算法,研究不同热电负荷分配方式对热电厂热经济性的影响,进一步对热电厂典型日的热电负荷进行分配优化。结果表明:当机组供热流量达到最大值且电负荷为该供热流量下的最大值时,机组的〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗效率达到最大值,对电负荷和热负荷进行分配优化的节能收益大于对单一因素优化;采用遗传算法优化热电负荷后,典型工况下全厂标准煤耗量降低1.75 t/h、发电标准煤耗率降低3.65 g/(kW•h)、〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗效率提高0.49%;典型日全厂标准煤耗量降低35 t/d、发电标准煤耗率降低3.16 g/(kW•h)、〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗效率提高0.41%。
    11  深度调峰超超临界机组高压加热器抽汽节流变负荷能力静态分析
    史燕红,梁 昊,聂 雨,钟 平
    2023, 38(1):90.
    [摘要](86) [HTML](0) [PDF 1.73 M](194)
    摘要:
    在深度调峰负荷50%THA、40%THA及30%THA条件下,对某超超临界660 MW燃煤机组常规回热系统和弹性回热系统内高压加热器抽汽节流调频方式的变负荷能力进行静态分析。结果表明:单台高压加热器抽汽节流调频方式只对最末级高压加热器有效,零号高压加热器在50%THA、40%THA及30%THA工况下的最大变负荷能力依次为1.2%Pe、0.9%Pe和0.5%Pe(Pe表示额定负荷);常规回热系统给水旁路(1号+2号HP)流量比例为50%时,在50%THA、40%THA及30%THA工况下机组负荷增量依次为1.8%Pe、1.4%Pe和1.0%Pe;增设零号高压加热器后各负荷工况下机组负荷增量分别提高32%、37%和26%;在30%THA以上负荷凝结水节流调频方式的变负荷能力明显低于给水旁路调频方式,在30%THA及以下深度调峰负荷下凝结水节流技术将退出一次调频;通过给水旁路调频方式提供1%Pe负荷增量时,50%THA、40%THA及30%THA工况下最终给水温度分别降低9.8~13.4、15.4~16.8和20.8~22.1 ℃,1段抽汽温升分别为2.4~3.1、3.4~3.7和4.3~4.5 ℃,2段抽汽温升分别为2.9~3.9、4.0~4.6和5.1~5.7 ℃。
    12  基于零号高压加热器的深度调峰控制策略研究
    陈欢乐,归一数,陈 伟,卢宏林
    2023, 38(1):98.
    [摘要](457) [HTML](0) [PDF 2.58 M](190)
    摘要:
    为提高燃煤火电机组深度调峰脱硝装置投运率、满足电网快速调峰和调频需求,以及提升机组低负荷运行经济性,设计基于零号高压加热器的宽负荷脱硝、深度调峰和调频等控制策略,针对某660 MW机组加以实施和试验验证。试验结果表明:基于零号高压加热器的深度调峰控制功能,利用机组高压回热系统蓄能参与负荷控制,机组深调期间能够满足1%Pe/min的AGC变负荷和电网频差0.083 Hz内的一次调频响应需求;在机组深度调峰期间可增开汽轮机进汽调阀,减少节流损失,全开工况下可降低发电煤耗超过1.6 g/(kW•h);协同深度调峰期间机组快速负荷响应和脱硝烟温控制需求,能够维持脱硝入口烟温超过安全限值,实现脱硝系统安全稳定投运。
    13  基于XGBoost建模及改进灰狼优化算法的再热汽温预测优化控制
    马良玉,於世磊,王佳聪,袁乃正
    2023, 38(1):104.
    [摘要](106) [HTML](0) [PDF 4.42 M](180)
    摘要:
    为改善燃煤机组频繁变负荷过程中再热汽温的控制效果,提出一种基于机器学习的再热汽温预测优化控制方法。首先利用机组变负荷历史运行数据和XGBoost算法进行再热汽温特性建模,并采用随机搜索算法对模型参数进行优化以提高其预测精度。以最终的模型为基础,采用改进的灰狼优化算法(IGWO)对烟气侧再热挡板开度和蒸汽侧喷水减温阀指令进行实时寻优,实现再热汽温的预测优化控制。利用仿真机进行优化控制仿真试验。试验结果表明:采用智能预测优化控制方案可有效改善再热汽温控制效果,明显减少减温喷水用量,有助于提高机组的经济性。
    14  基于AHP-TOPSIS算法的再热蒸汽系统稳定性综合评价
    董竹雨,肖海平,彭家琪,白 翎
    2023, 38(1):112.
    [摘要](353) [HTML](0) [PDF 1.38 M](162)
    摘要:
    再热蒸汽系统的稳定性影响着燃煤机组的安全性和经济性。本文基于同一集团6台机组(A~F)的运行数据进行再热蒸汽系统的稳定性对标评价。通过3σ准则对大数据进行清洗,并利用滑动窗格法进行稳定工况划分。基于过程能力指数Cpk和变异系数CV分别对再热蒸汽温度和再热器减温水调节阀开度进行稳定性打分,并利用层次分析法-优劣解距离法对参数进行权重分配计算,完成不同机组在不同工况下的综合对标评价。结果表明:A~F机组中,E机组再热汽温对应的Cpk值最大,为1.75,其稳定性最好;F机组再热器减温水调节阀开度对应的CV值最小,为0.56,其稳定性最好;A机组的再热蒸汽温度和再热器减温水调节阀开度的稳定性最差;A机组和C机组左右汽温偏差和再热器减温水调节阀开度差明显偏大,源于其采用四角切圆方式燃烧;300 MW的E机组再热蒸汽系统的稳定性最好,百万机组再热蒸汽系统的稳定性较差。
    15  基于Dymola平台的超超临界二次再热机组切除高压加热器动态仿真
    庞力平,梁其缘,梁惠勋,段立强
    2023, 38(1):120.
    [摘要](339) [HTML](0) [PDF 10.12 M](794)
    摘要:
    为了分析某660 MW超超临界二次再热燃煤机组快速响应动态特性,基于Modelica/Dymola平台建立了高精度二次再热机组动态仿真模型。为了验证模型的可靠性和精确性,将仿真结果与不同负荷下设计数据进行比较发现,模型在不同负荷下的静态误差均在±5%以内。针对目前灵活性运行对电网负荷快速响应要求,模拟机组在分别切除4个高压加热器后负荷的瞬态响应特性,并具体分析了切除1号高压加热器对汽轮机抽汽以及锅炉主要受热面烟气侧与蒸汽侧动态特性的影响,获得了切除高压加热器后汽轮机抽汽变化动态过程和发电功率快速响应情况,以及锅炉烟气侧与蒸汽侧的参数变化动态过程。模拟结果表明:切除4个高压加热器均可以有效增加机组瞬时电负荷,分别可以达到29.8,15.6,8和6 MW,快速发电功率增加持续时间达到1 100,100,130和250 s,说明切除高压加热器可以改善二次再热燃煤机组对电网自动发电控制(AGC)的快速响应特性。
    16  基于Mori-Tanaka方法的冷凝器强度研究
    吕东阳,詹腾腾,高万博
    2023, 38(1):129.
    [摘要](398) [HTML](0) [PDF 13.82 M](209)
    摘要:
    为解决冷凝器管束众多,难以按真实情况建模的问题,基于MoriTanaka方法提出双尺度分析方法,根据该方法建立了等效模型并通过验证。建立了冷凝器整体计算模型,在实际工况4.1和4.8 MPa条件下针对冷凝器强度进行研究。结果表明:等效后的模型最大计算误差为5.2%,满足工程允许误差范围;冷凝器整体最大位移在进水侧管板处;内管板内部等效区应力分布均匀,最大应力位于管板边缘与法兰连接处;两种工况的最大应力均满足材料屈服强度。
    17  LNG低温闪蒸气动态吸脱附特性的格子玻尔兹曼模拟
    王健虎,段钟弟,袁昱超,薛鸿祥
    2023, 38(1):137.
    [摘要](304) [HTML](0) [PDF 4.61 M](536)
    摘要:
    为研究LNG闪蒸气在低温储存环境下的吸/脱附特性及热效应,基于格子玻尔兹曼方法建立了多孔介质内闪蒸气流动传热传质的数值模型,并考虑闪蒸气在多孔介质表面的吸附作用和内部微晶孔扩散作用及传热效应,分析不同孔隙率多孔介质材料的闪蒸气低温吸附热力学特性。结果表明:闪蒸气的吸附作用使多孔介质温度明显升高,吸附速率与孔隙率呈负相关,吸附量和温度变化受孔隙率影响较小;环境热量驱动下闪蒸气从多孔介质中脱附,通过脱附吸热抵消了约45%的外部漏热侵入,且随着孔隙率增大闪蒸气脱附吸热效应增强。
    18  间歇供汽工况下小型增压锅炉锅筒应力分析及疲劳寿命研究
    李晨硕,吴 穷,刘凤杰,曾庆鹏
    2023, 38(1):147.
    [摘要](72) [HTML](0) [PDF 7.76 M](176)
    摘要:
    为了解决小型增压锅炉在间歇供汽过程中因径向温差和内部压力变化引起的疲劳损伤问题,通过间歇供汽工况的试验确定了锅筒的边界条件,采用ANSYS Workbench 19.2对间歇供汽工况下小型增压锅炉锅筒进行瞬态有限元分析,基于第四强度理论对锅筒危险区域进行疲劳寿命评估。结果表明:间歇供汽过程中锅筒的危险点始终在辐射区第2排第2根管孔边缘,最大应力强度为91.222 MPa;单次间歇供汽工况下锅筒的疲劳损耗为0.59×10-23;危险点所在的管孔处应力呈对称分布,沿管孔周向靠近烟气的部分应力值较大,靠近下降管的部分温度变化相对均匀,应力值较小。
    19  燃煤锅炉一次风掺混氢氧对炉膛温度影响的数值模拟
    刘 鑫,任建兴,李芳芹,李可君
    2023, 38(1):156.
    [摘要](512) [HTML](0) [PDF 7.89 M](251)
    摘要:
    为提高1 000 MW超超临界四角切圆燃煤锅炉低负荷工况(300 MW)燃烧稳定性,在一次风中掺混不同比例氢气和氧气,采用数值模拟方法对比分析了低负荷掺混氢氧前后炉膛平均温度场和CO体积分数等参数。研究结果表明:一次风掺混氢氧加强了低负荷工况下的火焰温度,进而提升炉内整体平均温度,改善低负荷燃烧不稳定现象;掺混5%体积分数的氢气,主燃区炉内截面平均温度达到1 603 K,比初始工况平均温度高了37 K;掺混8%~15%体积分数的氢气,随着氢气燃烧产生水份比例增高,炉膛截面平均温度逐步降低;掺混5%体积分数的氢气和10%体积分数的氧气,主燃区炉内截面平均温度达到了1 696 K,比只掺混5%体积分数的氢气平均温度提高了93 K,比初始工况平均温度提高了130 K,此工况是该四角切圆锅炉低负荷下改造后较为理想的工况。
    20  不同倾角条件下非均匀热流对超临界二氧化碳对流换热的影响
    申楠楠,高 明,王治云,钟绍庚
    2023, 38(1):164.
    [摘要](648) [HTML](0) [PDF 3.62 M](193)
    摘要:
    为了探究超临界二氧化碳(SCO2)对流换热的影响因素,在考虑了管道倾角和钢管壁厚引起热流密度不均的情况下,针对SCO2在上、下半周不同热流密度条件、管道放置倾角、质量流量以及压力值时的换热情况进行了研究。模拟计算中金属管外径16 mm、内径12 mm、长度1 500 mm;外壁面热流密度为425.6 kW/m2;管内出口压力工况参数分别为7.6,8.5和9.5 MPa;质量流量分别为101.788,76.341和50.894 kg/s;管道倾角分别为0°(水平),30°,45°,60°和90°(垂直)。结果表明:在均匀加热条件下,由于钢管导热的影响使钢管内壁上半周的热流密度低于下半周;随着倾角的增大,二次流动能降低,上半周的热流密度逐渐接近下半周,同时,下半周的换热系数减小,上半周的换热系数增大。在非均匀加热条件下,沿着流动方向,初始阶段上半周的换热系数高于下半周的换热系数,随着流体温度增加,这种现象会发生逆转。因为当质量流量和压力增加时,上、下半周的换热系数均会增加,并且可以降低管道内壁面峰值温度。而不同加热方式下,上、下半周的温差与二次流动能有关。
    21  耦合有机朗肯循环的液化空气储能系统性能研究
    梁子阳,刘春涛,董益华,方立军
    2023, 38(1):173.
    [摘要](223) [HTML](0) [PDF 1.97 M](185)
    摘要:
    为解决液化空气储能系统(LAES)压缩热利用不完全的问题,构建了耦合有机朗肯循环的液化空气储能系统(ORC-LAES)。对ORC-LAES系统建立热力学性能计算模型,在设计参数下分析压缩机出口压力、膨胀机入口压力、加压水初温、加压水流量比及膨胀机级数对ORC-LAES系统性能的影响。结果表明,当压缩机出口压力由6 MPa上升到16 MPa、加压水初温从293 K上升到323 K时,系统的循环效率、〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗效率和液化率均下降;当膨胀机入口压力由8 MPa上升到18 MPa时,系统循环效率和〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗效率均增加;当加压水流量比由0.51上升到0.96时,系统循环效率和〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗效率先增加再减少,流量比为0.71时,系统的循环效率和〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗效率达到最大;在压缩热利用上耦合有机朗肯循环要优于增加膨胀机级数;ORC-LAES系统与LAES系统相比,循环效率提高4.8%,〖HT5”,7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”〗效率提升5.1%。
    22  伺服系统对10 MW单桩式近海风力机地震响应影响
    张晓斌,张万福,李 春,司派友
    2023, 38(1):181.
    [摘要](106) [HTML](0) [PDF 3.48 M](217)
    摘要:
    为研究伺服系统对10 MW单桩式近海风力机地震动力特性的影响,以DTU 10 MW风力机为原型,建立考虑伺服系统的单桩式近海风力机模型,通过p-y曲线法构建分布式弹簧土-构耦合模型,并基于中国实测地震数据和风力机实际运行环境构建湍流风-波浪-地震伺服系统多物理场计算平台,研究其在不同状态下的动力特性。结果表明:无地震载荷作用时,当平均风速大于额定风速,风力机变桨伺服系统有效缓解了塔顶振动,并减弱了气动载荷对塔基弯矩的影响;地震载荷使风力机塔顶位移明显增加,平均增加71.66%,变桨伺服系统对塔顶位移的作用效果被削弱,使发电机转速发生更剧烈波动;地震及波浪载荷对塔基弯矩的影响很大,风浪震作用较仅湍流风载荷作用下风力机塔基弯矩最大值平均增加131.24%,不能忽略波浪载荷对塔基弯矩的影响。
    23  管线压缩机组负荷分配控制方案的仿真与实现
    杨明成,程宝清,张汝峰,任昱宁
    2023, 38(1):191.
    [摘要](189) [HTML](0) [PDF 2.99 M](158)
    摘要:
    为了解决某空气压缩管线项目新建4台离心机组并联运行的问题,提出通过设立统一的防喘裕度(DEV)进行负荷分配的控制方案。各机组根据从负荷中心站接收的负荷控制量与自身的负荷平衡量进行加权计算,经过解耦输出到转速计算模块和防喘阀,在满足出口汇管压力的基础上,实现对各台机组性能的平衡调节。采用准非线性化建模方法,结合机理建模和经验公式,通过SimuBuilder平台搭建模型,模拟机组热工过程。经过仿真测试和项目工程实现表明:设计方案下出口汇管压力控制平稳,各机组同时分担管线流量波动,并使喘振风险和能耗保持在最小状态。
    24  航空发动机高温壁面热电偶测温技术应用
    寇志海,王清印,李广超,张 魏
    2023, 38(1):202.
    [摘要](584) [HTML](0) [PDF 10.91 M](263)
    摘要:
    高温壁面温度的准确测量是航空发动机研制过程中的重要环节。热电偶是航空发动机高温壁面测温领域中使用最为广泛的温度传感器。提高热电偶的测温极限、测温精确度以及测温可靠性,是航空发动机试验和测试领域迫切需要攻克和解决的技术难题。本文从铠装热电偶测温技术、薄膜热电偶测温技术和热电偶壁面测温技术修正3个方面,对航空发动机高温壁面热电偶测温技术的研究进展进行了综述。建立热电偶高温壁面测温修正方法将是今后航空发动机高温壁面测温领域需要重点关注的研究方向。

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