微燃机稳压箱的计算分析

本文对自行设计的100 kW微型燃气轮机的稳压箱进行了数值模拟,并将结果与国外某75 kW微型燃气轮机的稳压箱的数值模拟结果进行了对比。然后对结果进行分析,从中发现,自行设计的微型燃气轮机的稳压箱与国外同功率级的稳压箱相比,总压恢复系数有所提高,流动损失较小,因此具有更优良的气动性能。计算表明,进口处流动方向变化较大,流动损失也较大,并且流动复杂,有漩涡产生,流场具有复杂的结构,必须在设计时引起足够的重视。     

离心压气机部件几何造型方法的研究

叶轮在微型燃气轮机占有很重要的地位.本文采用B样条曲线,对照母型级压气机叶轮的几何参数,通过调整控制点的参数,并且结合数值模拟,对母型级叶轮进行优化,从而完成了对叶轮几何轮廓的设计.在整个过程中,找到了一种快速的建模的方法,大大缩短了设计时间.     

高比转速离心压气机模型级叶轮内部三维流场分析与改进

利用三维数值模拟计算(CFD)技术和模型级与国外某 75 kW 燃气轮机压气机叶轮的内部流场进行了数值模拟,得到了相应的特性曲线与主要气动参数分布。完成的初步流场分析表明,尽管模型级有较高的效率和较宽广且平坦的工作特性,但叶轮设计仍有较多可改进之处。通过对计算结果进行的分析比较,得到了在离心压气机叶轮设计中有价值的初步性结果,为进一步的设计提供了改进途径和相应的基础数据。75 kW 燃气轮机的进气道型线经过优化改进后,总压恢复系数提高了 7.5％,并有进一步改进的余地。     

100 kW微燃机性能核算及压气机进气道喷水影响

通过对100 kW微型燃气轮回热循环的热力计算,得到了该燃机的总体性能并进行了敏感度分析。随后进行了压气机进气道喷水对燃机发电效率及发电功率影响的计算,指出进气喷水冷却是在夏天提高燃机效率及功率的有效手段之一,但其效果受到了环境条件,尤其是环境湿度的明显影响。     

高比转速离心压气机叶轮的设计及其三维流场分析

利用三维数值模拟计算(CFD)技术进行了100 kW微型燃气轮机的高比转速离心压气机叶轮的设计与内部流动的数值模拟与分析,得到了相应的特性曲线与主要气动参数分布。根据数值模拟分析,设计的100 kW微型燃气轮机高比转速离心压气机叶轮具有较高的效率和较宽广且平坦的工作特性,可以满足微燃机总体设计对压气机的要求。流道内存在复杂的跨音速流动现象。在下一步工作中,有必要优化设计叶轮几何型线,提高压气机效率。     

微燃机气封装置的数值模拟

为了将旋转部件与静止部件之间不同压力的空间隔开,微燃机中采用了气封装置以减少泄流量。泄漏流量的大小,以及其对主流的干扰,微燃机设计时必须加以认真考虑。工作时通过间隙而泄漏的流量过大,必然会对其整体效率产生重大影响。通常,在间隙处采用特殊结构来控制泄流量的大小,减少间隙对微燃机总体效率的影响。本文采用三维数值模拟对微燃机压气机与透平之间的间隙流动进行模拟分析,通过不同工况的比较以及对其内部流场进行分析,研究了气封内部流动特性,使得微燃机总体计算可考虑间隙引起的泄流对微燃机总体效率的影响。     

气体混合流动的DSMC方法模拟

气体混合流动在MEMS的应用中常常遇到.本文采用直接模拟Monte Carlo方法研究了氮气和氧气在微尺度中的流动混合问题.数值模拟中设定两种气体分别以不同的速度,相同的数密度进入微槽道.当经过分割平板之后,两种气体发生混合.在对结果的分析中发现,进入速度对两种气体完全混合后的混合距离,以及完全混合后的单组份气体占混合气体的比例都会产生重要的影响.     

漂浮式无坝水电站的研究与分析

本文针对传统的筑坝式水电站存在的一些问题,提出了一种新颖的漂浮式无坝水电站的方案构想,并对其技术经济及环保可行性进行了初步分析研究。分析结果表明,漂浮式无坝水电站能对自然流动的江河水流能进行有效利用,提供真正的绿色水电,而且投资少,方便易建,适合作为临水地区的分布式能源。该方案有望为科学合理地开发利用水力资源提供一种新的途径。