联合循环、STIG循环、HAT循环及其相关循环的热力性能比较

1引言本文分析并比较了燃气一蒸汽联合循环（CC）（图川山、注蒸汽燃气轮机（STIG）循环z图2）l’］、湿空气透平（HAT）循环（图3）［’1及采用中冷或再热手段后相应循环的性能．为了不使系统过于复杂，只采用一级中冷、一级再热，中冷器和再燃室的位置与通常的设计相同。中冷器所用冷却水来自环境，吸收热量后又回到环境。选用余热锅炉型CC，HAT循环选用文献［3］提供的结构。2计算结果及分析计算条件：（a）环境温度20”C，压力0．101325MPa，湿度sg／bgDA；（b）压气机绝热效率0．88，燃气透平相对内效率0．9，蒸汽透平相对内效…     

两级跨音湿蒸汽离心透平的设计与气动分析

以湿蒸汽为流动工质,利用一维方法,进行了两级跨音湿蒸汽离心透平的气动初步设计,并采用平衡凝结流动模型,对该两级透平进行流道优化设计与性能分析。所设计的离心透平在进汽干度为0.995 kg/kg、压比为10.15的设计工况下,功率为250.62 kW,轮周效率为82.838%。在变工况条件下,通过调节转速、蒸汽干度、进汽压力、进汽温度与出口背压,获得了两级跨音湿蒸汽离心透平的性能变化规律。结果表明:低转速下小膨胀比的透平效率高,高转速下大膨胀比的透平效率高;进汽干度大的透平效率高;随着膨胀比的增大,效率先增大后减小,存在最佳膨胀比对应的极大值。     

基于S2流面方法的自发凝结湿蒸汽流动数值研究

基于欧拉S2流面计算程序,发展了一种Eulerian/Eulerian模型的湿蒸汽自发凝结流动数值计算方法,并将其应用于Moses-Stein喷管和某三级低压蒸汽透平性能预测。结果表明,该方法能够较准确地计算喷管中蒸汽的自发凝结现象,与实验结果吻合良好;能够合理预测低压蒸汽透平中湿蒸汽对气动参数的影响及气动参数的真实分布规律,为蒸汽透平提供了快速、准确的气动设计方法和工具。     

逆布雷顿空气制冷机透平膨胀特性研究

为了深入研究逆布雷顿空气制冷机的降温特性与制冷性能,论文首先采用CFX数值模拟方法,对透平膨胀机冷端通流部分的流动与热力学过程进行了数值模拟,进一步对整机的热力性能进行了分析;在此基础上探讨了制动功率对膨胀机降温特性影响;并改进了逆布雷顿空气制冷机综合实验台,采用风机回路闭式循环,进行了定制动压力和定特性比两种典型制动策略下制冷机降温性能的实验研究。结果表明:通过调节风机闭式循环制动压力来匹配膨胀机工况的变化方案可行,理论预测与实验结果吻合较好;透平膨胀机的绝热效率62%,在120 min内制冷机最低无负荷出口温度达到了-170℃;采用透平膨胀机的逆布雷顿空气制冷机具有优异的制冷性能。     

改进型氢氧联合循环及其性能初步分析

1前言氢能既具备矿石燃料的优点，又符合长远能源发展的要求，被称为21世纪的能源。氢能发电是氢能利用的一个重要方面，近年来出现了各种氢能发电方案。文献山提出了氢氧联合循环（包括混合式和面式）；此外还有高温蒸汽朗肯循环，氢氧燃烧，加热氦（或二氧化碳）的闭式透平K’］；对燃用液氢的系统也有论述＊’］。本文在已有工作的基础上，综合了混合式和面式氢氧联合循环的一些特点，提出了氢氧联合循环的改进型式。本文将着重讨论这种改进循环的性能，并与混合式多级再热氢氧联合循环加以比较，对氢氧联合循环的进一步发展作一初步尝…     

部分空气湿化燃气轮机循环设计工况性能分析

在参数优化的基础上,对加湿空气和未加湿空气混流位置不同的两种PEvGT循环设计工况性能进行研究,并与HAT和STIG循环进行了对比。研究表明:混流位置对其热力性能有重要影响;未加湿空气、加湿空气及蒸汽在回热器前混合(PEvGT-2)循环,最佳压比与HAT循环最佳压比接近(10左右);在各自的效率最高点,四种循环中PEvGT-2效率最高,未加湿空气、加湿空气及蒸汽在燃烧室前混合(PEvGT-1)循环比功最大;纯发电时,两种PEvGT的效率最高点对应的分流比在0%～20%之间,且通过对换热器面积和湿化器高度的比较和分析也表明分流比选取在该范围内比较经济;四种循环的效率、比功和最佳压比随透平初温的升高而上升,分流比对PEvGT-2循环的效率、比功和最佳压比影响较小,但对PEvGT-1循环影响较明显。     

某向心式蒸汽透平的气动设计与数值研究

本文针对太阳能热发电过程中蒸汽流量小、焓降高的特点设计了一种部分进汽的向心式蒸汽透平。所设计的蒸汽透平在流量仅为2.33 kg/s、压比为3.36的工况下仍有较高的效率。通过三维数值模拟的方法分析了导叶和叶轮内部流动特性,探讨了部分进汽对通道流通能力及总效率的影响。     

核能湿氦气透平闭式循环探索研究

1前言前苏联于1954年建成世界首座核电站后,核能和平利用得到蓬勃发展。高温气冷堆（HTGR）受到重视,进展很大山,许多学者也在积极开展相应的能量转换系统的研究,最据代表性的是模块化高温气冷堆一氦气轮机闭式循环（MHR－－GT）［‘－‘］。从能的梯级利用原理看,它在热力学上是不完善的,仍有较大提高性能的空间。本文基于总能系统概念l’］,在核能Brayton闭式循环（NEBCC）l’］基础上,应用工质湿化循环原理l’,‘］,探索一种新颖的核能湿氦气透平闭式循环（HHTCC）。它更能充分发挥高温堆的高温优势,是一种较理想的核…     

7 MW单级跨音离心透平设计与分析

离心透平作为一种结构紧凑、气动效率较高的新型透平类型,在中小型工业汽轮机以及余能利用等场所中具有良好的应用前景。本文借鉴常规透平的气动设计方法,参考某跨音向心透平的初始设计参数,以过热蒸汽为工质,进行了单级跨音离心透平的一维气动设计。利用CFX等工具根据一维设计对透平进行动静叶优化、数值模拟,并对变工况性能进行计算分析。结果显示该单级跨音离心透平具有良好的气动性能和变工况性能,设计工况效率高达87.36%,且变工况范围较宽。     

缘线匹配技术在轴流透平设计中的应用探索

缘线匹配技术是叶轮机非定常气动设计技术,它以叶轮机相邻叶排前、后缘线空间相对位置为非定常设计自由度来进一步提升叶轮机性能,这在叶轮机定常设计框架下是不能考虑的。本文以单级蒸汽透平设计为例对缘线匹配非定常设计技术进行数值研究,初步展示了缘线匹配的应用方法及其设计验证,数值计算结果表明缘线匹配技术为叶轮机非定常气动设计提供了有效的设计自由度。     

基于DSP的航空电源BIT系统研究与设计

随着航空技术的发展,大量机载设备特别是航空仪器仪表与传动系统采用电能驱动,航空电源在现代飞行器中的作用愈发重要。作为飞机发电机与机载用电设备之间的电力枢纽,飞机二次电源的可靠性对于维持用电设备的稳定运行具有重要的意义。应用BIT技术可以实现对飞机二次电源运行状态的实时监控,然而虚警问题对BIT技术的应用造成了很大的困扰。针对某型飞机二次电源采用合理的硬件设计结合有效的检测算法可以显著改善BIT系统的虚警率,这就使操作人员能够准确掌握飞机二次电源的工作状态,及时的发现问题、减少损失。     

Dynamic analysis and design of air spring mounting system for marine propulsion system

Marine propulsion unit (MPU) is one of the dominant vibration and noise sources onboard ship. Its vibration can be attenuated effectively by isolating MPU with low-frequency mounting system. But this is difficult to implement due to the stringent requirement of MPU alignment with the propulsion shafting. In this paper a novel air spring mounting system (ASMS) for propulsion system is proposed consisting of air spring subsystem, alignment control subsystem and safety protection subsystem. The load distribution optimization method and dynamic model of ASMS are presented. The factors that affect system stability and natural frequencies are analyzed, as well as the design measures to enhance system performance. A theoretical model is presented to estimate the isolation effect of ASMS. The monitoring model of alignment between MPU and propulsion shafting is established, followed by the alignment control algorithm and converge rule which assures the fast and uniform convergence of both air springs? load distribution and alignment control process. Safety protection mechanism is designed to ensure that the MPU can operate safely in case of ASMS failure or other extreme circumstances. A scaled ASMS prototype is manufactured and tested on a special experimental setup. Experimental results validate the effectiveness of theoretical models and show that the performance of ASMS satisfies the operation requirements of MPU.     

高密实含能颗粒床对流燃烧过程的实验研究

高密实含能颗粒床对流燃烧过程的实验研究张小兵，金志明，袁亚雄（南京理工大学动力学院南京２１００９４）关键词对流燃烧；含能颗粒床；实验研究１引言在高能燃料火箭推进系统和粒状火药炮膛内，火药颗粒燃烧的热量传递机理是强迫对流。当装填密度高到一定程度时，火焰...     

基于卡尔曼滤波和AHP的航空管制航空器应急指挥效能评估

近年来,航空安全问题引人关注。传统航空应急指挥系统模型建立存在线性信号分析失常、应急指挥模型时效性滞后、空中管制系统信号算法穿透力差等问题,无法满足现代航空安全应急指挥的要求。针对传统航空应急指挥系统存在的问题,提出基于卡尔曼滤波和AHP的航空管制航空器应急指挥系统设计。利用卡尔曼滤波良好的线性分析能力与抗干扰性,结合AHP航空数据分析式,设计出针对性强的航空管制航空器应急指挥系统,并对设计系统进行指挥应用模型的效能评估。评估数据表明,提出的基于卡尔曼滤波和AHP的航空管制航空器应急指挥系统设计满足航空管制应急的使用要求。     

Transient thermal analysis of a cryogenic oxidizer tank in the liquid rocket propulsion system during the prelaunch helium gas pressurization

The transient thermal behavior in the cryogenic oxidizer tank for the liquid propulsion system of the KSLV-I satellite launching space vehicle is theoretically investigated for the pressurization process by gaseous helium injection followed by the readiness check stage. The numerical model is established using the transient mass and energy conservation of oxygen/helium mixtures both in ullage and liquid regions. At the liquid-gas interface, various modes of heat and mass transfer are considered, including the liquid evaporation and the helium absorption. The present study focuses on the effects of the increasing pressurization level on some of important properties that should be considered in the propulsion system design, such as tank pressure, ullage gas temperature, and evaporation of liquid oxygen. Particularly, the tank pressure drop after the pressurization is investigated in the proposed design of propulsion system. Also, the effect of the initial loading of liquid oxygen in the oxidizer tank is studied and discussed. As for the helium absorption into the liquid region, its mass is negligibly small and it should not be the concern in design and operation of the oxidizer tank system.     

有机玻璃的几何形状对爆炸切割影响的研究

为了改善现有的航空弹射救生系统,提高飞行员安全逃生的成功率,提出了微爆索切割技术在航空穿盖弹射救生系统中的应用。采用非线性动力显式程序LS-DYNA3D,对有机玻璃平板元件、航空舱盖的微爆索切割过程进行了数值计算分析,得到了不同装药量下有机玻璃平板元件、航空舱盖的切割深度,对比了有机玻璃的几何形状对微爆索切割深度的影响。模拟结果表明:有机玻璃平板切割实验对航空舱盖切割实验具有一定的指导意义,研究结果也可为微爆索线性切割航空舱盖的实验设计提供依据。     

悬摆法测量气体推进剂激光推进冲量耦合系数

 给出了悬摆法测量激光推进冲量耦合系数的原理，分别以空气、氩气、氮气和氦气为推进剂，用悬摆法测量了抛物形推力器在能量不同的单脉冲TEA CO₂激光辐照下的冲量耦合系数。实验结果表明：氩气的冲量耦合系数最高，氦气的冲量耦合系数最低；在实验测试的激光能量范围内，4种推进剂气体的激光推进冲量耦合系数基本上都随着激光能量的增加而线性增大，冲量耦合系数的相对误差为5.4%~6.4%。实验结果与国外相关实验结论一致。     

Research on optically powered ultra current transformer

In this paper an electro-optic current transformer (CT) is designed which is used for measuring the super-high-voltage station's line current. The measurement system utilizes a conventional CT as the sensing probe whose electronics is optically powered. The paper describes the principle of measurement system, including the system design, optically powered sensing probe, the data link measurement signal processing and results showing current measurement by means of CT.     

通用串行航空总线综合测试系统设计

针对目前串行航空总线测试设备功能单一的问题,设计了一种兼容多总线的便携式通用串行航空总线综合测试系统。方案采用模块化设计,详细叙述了系统的硬件及软件设计,系统由通用串行总线仿真设备终端与测试分析设备构成,系统涉及多种串行航空总线,可完成多总线仿真激励输出、监控接收及数据仿真分析功能,可最大程度满足航空电子系统的设备与系统仿真需求。实验结果表明,该通用串行航空总线综合测试系统稳定性好、可靠性高、使用便捷,满足设计需求。     

Transcutaneous photocoupler for transmission of biological signals

A compact, photocouplerlike system is presented for wireless transcutaneous transmission of biological signals. The system consists of an optically powered near-infrared light transmitter, a receiver for the signals from it, and a near-infrared light source with which to irradiate it. The transmitter, which is implanted under the skin, is transcutaneously coupled with the receiver and the light source, which are combined and placed on the skin. The transmitter, which is powered transcutaneously by the light source, then amplifies a signal input to it and sends intensity-modulated light transcutaneously to the receiver. With this system, electromyograms and neuronal firing patterns of live rats have been successfully recorded.