莫政宇[1]2002年在《舰用燃气轮机排气蜗壳数值模拟》文中研究表明燃气轮机排气蜗壳的结构和气动性能是燃气轮机装舰技术研究的一个重要组成部分。一方面，它要求流经排气蜗壳的气流尽量均匀，压力损失要尽量小，以免造成整个动力装置的效率降低；另一方面，要求排气蜗壳的结构尺寸在保证要求的前提下尽量小，有利于机舱的布置。本文即是针对这两方面的要求，进行燃气轮机排气蜗壳的设计及数值模拟计算，为设计制造高性能的舰用燃气轮机排气蜗壳提供可靠的依据。本文在参考一种弯管式排气蜗壳的前提下，采用轴向尺寸相对较小的箱式蜗壳设计，这种蜗壳型式对有效地利用舰船上有限的空间具有积极的意义。 依靠传统的实验方法来了解不同的排气蜗壳的流场特性，既需要耗费大量的人力物力，也需要较长的时间周期。因此本文采用了数值模拟的方法来对排气蜗壳进行研究设计。本文建立了蜗壳流场的控制方程，对多种结构尺寸的排气蜗壳流场进行了数值模拟计算。以流场特性为依据，改进不合理的气动结构，从而得到气动性能较好的排气蜗壳。 本文通过流场的数值模拟计算，找到了一种气动性能较好的排气蜗壳。它与参考蜗壳相比，压力损失相当，蜗壳出口速度均匀性好，更重要的是，它的轴向尺寸也远小于参考蜗壳。
初曙光[2]2013年在《船用燃气轮机排气蜗壳性能分析》文中研究说明船用燃气轮机排气蜗壳是连接动力涡轮与排气系统的重要部件，它是将动力涡轮排出的燃气废气收集、减速扩压，并将气流方向转折的装置。根据船舶对于排气系统的要求不同，船用排气蜗壳可以大致分为肘管式、全蜗壳式和箱式叁类，由于蜗壳的结构形式不同，影响蜗壳性能的因素也不同。本文将通过数值模拟的方法对常见的叁类排气蜗壳分别进行性能研究，着重考察蜗壳结构参数改变时其压力损失以及蜗壳出口速度均匀性的变化，以期建立各类排气蜗壳结构参数与排气蜗壳性能之间的变化规律，为后续进行排气蜗壳的设计提供参考。本文的主要研究工作如下：1.根据蜗壳轴向长度以及出口高度的不同，建立肘管式排气蜗壳叁维模型，考察随着轴向长度以及高度尺寸变化时该类排气蜗壳性能的变化规律。2.介绍等速式箱式排气蜗壳造型方法，包括环形扩压器和集气壳的造型，并以此造型设计方法建立不同轴向长度的等速式蜗壳模型，分析气流在蜗壳内的流动特性，同时确定随轴向长度变化排气蜗壳总压损失系数的变化规律。3.影响带有直线环状扩压器箱式蜗壳性能的因素大致有轴向长度、径向尺度、扩压器扩张角度以及扩压器深入集气壳的比例，利用正交试验法和极差分析的方法确定四个影响因素的主次关系，同时分别考察各因素对于排气蜗壳性能的影响。4.从动力涡轮排出的气流并非轴向进入蜗壳，而是存在一定预旋角度的，考察不同预旋角度对于蜗壳性能的影响。5.对箱式排气蜗壳进行结构改进，以期减小排气损失，并改善出口均匀性。
钟兢军, 吴宛洋, 陆华伟, 阚晓旭, 牛夕莹[3]2015年在《收缩段对燃气轮机排气蜗壳性能影响的数值研究》文中进行了进一步梳理燃气轮机排气蜗壳与试验风洞匹配需增设收缩段部件,本文采用数值方法研究了收缩段对排气蜗壳内部流场和性能的影响。通过仿真软件CFX计算了有无收缩段及整流锥的两种排气蜗壳流场,分析了各截面上总压损失系数及流线分布规律。结果表明在蜗壳进口前增设收缩段与整流锥对排气蜗壳气动性能无显着影响,可通过试验获得排气蜗壳相应气动性能参数。
刘学义, 刘敏, 孙海鸥, 郑洪涛[4]2000年在《舰用燃气轮机排气蜗壳流场数值模拟》文中研究表明基于N -S方程和k -ε湍流模型 ,进行了两种排气蜗壳的流场数值模拟 ,通过分析压力损失和流场状况给出排气蜗壳的性能评价
吴国强[5]2008年在《压气机排气蜗壳数值模拟》文中指出压气机排气蜗壳是压气机机组的一个重要组成部分。排气蜗壳的性能优劣直接影响着整套机组的工作效率。首先,它要求流经排气蜗壳的气流尽量均匀,以免造成压气机的喘振和整个动力装置性能的不稳定。同时它还要求压力损失尽可能小,对压气机的正常排气不会造成影响。本文即是针对这两方面的要求,进行排气蜗壳数值模拟计算,为设计制造高性能的压气机排气蜗壳提供可靠的依据。本文通过考察数值模拟的计算结果,对排气蜗壳进行改进设计。对内部结构做了一个小的改进,其结果是令人满意的。对排气蜗壳的实际使用具有非常重要的意义。设计工作者在设计排气蜗壳产品前必须掌握其气动特性。完全通过模型实验来研究不同形式的排气蜗壳既耗费大量的人力、物力和财力,同时也需要较长的实验周期,因此,用数值模拟方法进行研究具有重要意义。针对实际的情况,本文主要进行了以下两个方面的工作:首先,进行排气蜗壳流场的数值模拟。按照实际几何尺寸建立了叁维模型。计算了整个排气蜗壳流场分布状况,从而能够获得排气蜗壳压力损失和出口段的速度不均匀度。其次,进行排气蜗壳的改进设计。改动内部结构,再对改进模型进行数值模拟,参考原模型的计算结果,比较各个性能参数的优劣情况。
章扬[6]2008年在《船用ICR循环燃气轮机回热器及排气蜗壳研究》文中研究说明采用复杂循环技术是提高燃气轮机性能的主要途径之一。本文以某型大功率简单循环燃气轮机(MGT)为基础,探讨了将其改造成为间冷回热循环(ICR)燃气轮机的可能性,分析了改造过程中所涉及的一些问题。回热器的设计要求是在保证较高的回热度与较低的压力损失的前提下,尺寸参数尽可能减小,便于安装。配套排气蜗壳的设计目标是在允许的压力损失范围内,使回热器入口前的流场尽量均匀,以求流经回热器各通道的气流尽量趋于均衡。本文以某大功率简单循环燃气轮机的热力参数为基础,针对ICR循环进行热力循环分析,讨论各种因素对于循环的影响,并与简单循环进行对比分析,结果表明ICR循环在功率和效率上都优于简单循环。同时,讨论了回热器在ICR循环中的作用和工作特点,并以回热器的特点和要求为前提条件,从众多紧凑式换热器型式中选择板翅式换热器作为本文设计的回热器型式,选用标准翅片,根据实际进出口条件进行热力计算以确定换热芯体的尺寸参数,从而获得了小体积的设计方案。回热器性能的好坏与其内部流场的均匀性有直接关系,因此需要一个设计合理的排气蜗壳保证其进气流场均匀。故本文设计出多种配套排气蜗壳方案并对其建模,利用流体计算软件对其内部流场进行数值模拟,并结合实际情况比较各方案的优劣,最终推荐了一种可行方案。
参考文献：
[1]. 舰用燃气轮机排气蜗壳数值模拟[D]. 莫政宇. 哈尔滨工程大学. 2002
[2]. 船用燃气轮机排气蜗壳性能分析[D]. 初曙光. 哈尔滨工程大学. 2013
[3]. 收缩段对燃气轮机排气蜗壳性能影响的数值研究[J]. 钟兢军, 吴宛洋, 陆华伟, 阚晓旭, 牛夕莹. 工程热物理学报. 2015
[4]. 舰用燃气轮机排气蜗壳流场数值模拟[J]. 刘学义, 刘敏, 孙海鸥, 郑洪涛. 热能动力工程. 2000
[5]. 压气机排气蜗壳数值模拟[D]. 吴国强. 哈尔滨工程大学. 2008
[6]. 船用ICR循环燃气轮机回热器及排气蜗壳研究[D]. 章扬. 哈尔滨工程大学. 2008