国产优化300／600MW汽轮机通流部分气动设计──第一部分：设计体系与通流设计特点

本文介绍了用于大功率汽轮机通流部分气动设计的准三维／全三维设计体系。使用该设计体系把复合倾斜叶片、可控涡流型等先进的汽轮机气动设计思想，成功地应用到了３００／６００ＭＷ汽轮机的改型设计中，以期较大程度地改进机组的热力性能。     

轴流透平通用叶型设计模块开发

1前言在叶轮机械气动热力设计体系中，叶型设计是最基本而关键的一环，叶型的好坏及选用适当与否对机组性能有非常大的影响。本文的工作是我们研制的多级轴流透平通流部分气动热力设计体系中的重要组成部分，其目的是要在满足结构、工艺、强度等约束条件的同时，高效、准确地设计出具有良好气动性能的叶型。本模块采用高档微机网络和中文NT操作系统作为支撑环境，选用商业化的CAD／CAM软件作为主要开发工具，在其基础上进行二次开发[1]。2叶型设计的类型与方法根据不同的已知条件，轴流透平叶型设计工作可分为三种类型：2．1已知初始叶…     

国产二十万千瓦汽轮机高中压缸准三维气动热力分析

本文采用准三维计算方法分析了国产二十万千瓦汽轮机在运行工况条件下的高中压缸气动热力性能.S1计算分析了叶型表面等摘马赫数分市情况及叶型的性能，S2计算得到了沿叶片高度的气动热力参数分布并分析了主要的通流性能参数，最后为改造设计提出了若干建议．     

多级轴流压气机通流造型一体化设计研究

多级轴流压气机气动设计的核心是S2通流设计和叶片造型设计。为了提高设计效率、降低时间成本,研究开发了多级轴流压气机通流、造型一体化设计方法。通过将S2通流设计反问题与叶片造型耦合联结,一体化设计获取压气机气动流场参数和流道、叶片几何,并直接与全三维数值模拟相衔接,可快速得到基本满足目标需求的初始设计。通过一体化反演设计具有设计数据与试验结果的美国E~3十级高压压气机前六级,其设计点的流量、绝热效率误差范围均在2.5%内,具有较好的工程精度,验证了研发的多级轴流压气机通流造型一体化设计的有效性与实用性。     

五级轴流压气机气动设计数值研究

针对某中档功率燃气轮机压气机部件气动性能需求,开展了五级轴流低压压气机气动设计技术数值研究。围绕提高效率和扩大喘振裕度两个根本问题,在气动设计的一维设计、S2通流设计、叶片造型等各个环节进行了参数筛选与性能优化,并通过Numeca软件和Denton程序全三维数值模拟性能确认,设计点气动性能满足并超过了指标要求。为了满足低速运行压气机喘振裕度要求,一维经验统计数值预测前面级导叶调节所能带来的喘振裕度拓展区间,并研究了几级联调的调节规律,以指导五级轴流压气机气动性能试验。本文研究提供了满足性能指标要求的全新五级轴流压气机气动设计,获得的扩喘导叶调节规律可供相似多级轴流压气机导叶联调参考。     

时间推进通流气动设计方法的探索和分析

本文在时间推进法与风扇气动设计相结合方面进行了探索,初步形成时间推进通流气动设计方法及相应设计程序。该方法根本上克服了流线曲率法不能解决混合型方程组的困难,能适用于超音来流风扇的气动设计。采用该方法对高负荷亚音来流风扇、超音通流风扇和超音来流风扇进行气动设计,证实了该方法相对流线曲率法具有很大的优越性。     

基于伴随方法的多级叶轮机三维叶片优化设计

伴随方法单次优化循环计算量与设计变量数目基本无关,多设计变量时计算成本低。本文采用伴随方法发展了多级叶轮机三维黏性气动形状优化方法,包括伴随方程及其边界条件、目标函数与设计变量的敏感性关系。结合基于Hicks-Henne函数的三维叶片参数化方法和最速下降法建立了气动形状优化设计系统。针对1.5级压气机第二排叶片的反设计验证了该优化系统的有效性;以进、出口熵增为目标函数改型设计某1.5级超音压气机,改型后气动性能明显提升。     

燃气涡轮机气冷涡轮气动设计体系设计思想及其应用

由于燃气涡轮机的发展,作为燃气涡轮机最重要的部件气冷涡轮,其负荷与涡轮前温度不断提高,为适应这一发展,气冷涡轮气动设计体系与设计思想均有了新的发展.本文的目的就是从三个方面分析与介绍这一发展内涵.第一部分,重点介绍气冷涡轮气动设计体系的发展、介绍主要程序的特点与分层优化设计过程.第二部分,重点介绍应用平均方程在计算气冷涡轮气动问题时,如何提高计算的可靠性与计算精度.第三部分,重点介绍气冷涡轮三维气动设计思想.     

基于流网分析的通流计算冷却模型

伴随着复合冷却技术的广泛应用,冷却透平中主流流动和传热过程的复杂耦合现象日趋显著,有必要在初步气动设计阶段充分考虑冷却对主流气动布局的影响。本文基于流网分析提出了适用于气热耦合通流方法的冷却模型,该模型可针对透平叶片进行快速流热分析,并结合主流气动参数计算结果预测掺混冷气流量分布及掺混损失分布。本文采用该冷却模型对C3X叶型进行了气热耦合通流分析,叶片表面温度分布计算值与实验结果符合良好,说明该冷却模型可应用于气热耦合通流方法,为透平初步气动设计及冷却设计提供一定的借鉴意义。     

叶轮机械数值计算与设计方法进展及其在汽轮机中的应用──第二部分:汽轮机通流部分若干关键技术开发及工业应用

本文介绍了后加载叶型、子午收缩静叶栅、弯扭静叶栅与全三维流型设计等当代汽轮机通流部分关键新技术的技术开发，以及这些技术在200MW汽轮机改造中的应用情况．由于采用了以数值计算为主、辅以必要的实验验证的原则，与传统开发方式相比，节省了大量时间与经费．现场实测结果表明，高、中压缸效率分别达到84．09％和90．40％，比改造前分别提高4．58％和1．12％，不仅国内领先，也优于不少进口大机组．     

BLENDING ARCHITECTURAL AND ACOUSTICAL FACTORS IN DESIGNING A ROUND EVENT HALL

A design process consisting of temporal and spatial factors aspects is proposed that blends architectural design with acoustic design. Using this design process, a multi-purpose event hall, which is a part of a complex architecture, was designed. Acoustic measurements were conducted to obtain temporal and spatial factors in the sound field after construction had been completed, the results of which were favourable. One goal of this project was to solve acoustic problems caused by the round shape of the event hall, where the architectural design had already been determined by the theme and concept of the complex. The process is considered to be successful, since the acoustic problems were solved without unduly affecting the architecture of the hall in this worst-case scenario. In addition, new knowledge of methods for solving acoustic problems caused by the round architecture was gained during the design work.     

空间平移不变和角度受限下转动不变的特征识别与滤波器的设计

徐原能等人曾提出借助于circular harmonic expansion(圆谐波展开),设计空间平移不变和转动不变的滤波器系统,用于特征识别。本文在他们的基础上提出一种实现空间平移不变和在一定的角度范围内转动不变的特征识别方法,给出相应的滤波器设计具体公式。虽然转动不变的角度范围受到限制,但能够提高系统的信噪比,同时,不需要通过测量靶与待识别图象之间的相关函数的相位因子,来判定转动角度,而是代之直接测量相关函数的绝对值,由此推算转动角度。本文还列举一个具体的例子,来演示滤波器的设计方法,并与徐原能方案 关键词：     

Kriging与响应面方法在气动优化设计中的应用

近似模型方法在工程优化设计中开始得到重视。本文分别应用Kriging方法和响应面方法进行了翼型气动优化设计。结果表明,Kriging方法的设计结果,升阻比较参考翼型提高了81%;在初始设计空间,响应面方法的结果很差,通过不断缩减设计空间,设计得到了有效的改善,升阻比提高了70%,但需要的计算量远远高于Kriging模型。     

LabVIEW与Matlab在信息光学教学中的应用

计算机仿真技术已经被广泛应用到教学和科研中.将LabVIEW和Matlab引入信息光学课程教学中,通过设计相关的程序,可使复杂的物理理论以形象直观的实验仿真表现出来.经过实践证明,该措施可提高学生的学习兴趣和教学质量.     

离子灵敏探针及其在磁镜装置中的应用

使用离子灵敏探针(ISP)对MM-2U简单磁镜装置中等离子体的离子温度和电子温度进行了测量。描述了这种静电离子探针的工作原理及主要的设计参数。对从探针特性曲线得到的离子温度及密度也予以讨论。     

Bloch方程的解析解及其在水峰抑制和特形脉冲设计中的应用

用Laplace变换方法求出了Bloch方程在各种不同物理条件下的解析解,这些解析解物理图象清楚,便于分析,克服了数值解中的困难.解析解和相应的结论已用于水峰抑制和特形脉冲的设计.对于水峰抑制,本文指出抑制效果是有极限的,并给出了抑制效果的极限以及最佳抑制时间的近似计算公式.在特形脉冲的模拟过程中,我们发现只有同时考虑全部四类解析解,才能得到正确的模拟结果,另外,模拟还表明,要在保持激励频谱形状不变的条件下,得到不同倾倒角的脉冲必须改变激励脉冲的形状,相应实验的结果与我们给出的上述结论完全吻合。     

方位伺服系统扭转振动固有频率的分析

本文阐述了伺服系统结构设计中估算系统固有频率的必要性,介绍了一种分析和计算经纬仪方位伺服系统扭转振动固有频率的方法。     

大学物理实验综合性项目设计与教学实践初探

本文介绍了在大学物理实验课程中引入综合性实验内容,从具体项目的确立,到教学的操作实施过程;从查阅文献制订实验方案、实施具体的实验步骤及撰写实验报告等各个方面,如何在各个教学环节中注重对学生科研设计能力的初步培养进行了阐述;并对实验的成绩评定方法做了一些有益的探讨．     

铁磁/反铁磁双层膜系统中的交换偏置及矫顽场的温度特性

提出了一个讨论铁磁／反铁磁双层膜中的交换偏置及矫顽场温度特性的物理模型，该模型，假设铁磁层为具有单畴各向异性的单畴膜而反铁磁层由许多相互独立具有多晶各向异性的颗粒组成，其温度依赖性主要来源于系统态的热不稳定，包括反铁磁颗粒易轴取向的热涨落和相关磁学量的温度依赖性等。计算结果表明其交换偏置随温度的增加非线性地减少而其矫顽场在体阻截温度处达极大值，且其体阻截温度随反铁磁颗粒粒径的增加而增加。我们的计算结果和相关实验结果一致，通过本的讨论，我们建议通过铁磁膜耦合上大粒径硬反铁磁颗粒膜可获得高交换偏置、低矫顽场且近独立于温度的相关磁学器件。     

谈谈设计性物理实验的选题与设计

本文对设计性物理实验的选题与设计进行了探讨,介绍了其选题原则,并着重讨论了实验项目内诸模块的设计问题。