高效联合循环机组叶型气动性能试验研究及损失预测

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chyenu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
研制高效的汽轮发电机组对于蒸汽—燃气联合循环提高发电效率至关重要,同时优化叶片的气动性能、降低叶型损失对于汽轮机来说有重要的工程应用价值。本文针对哈尔滨汽轮机厂的蒸汽—燃气联合循环汽轮机组中压第12级叶片进行研究,通过动、静叶平面叶栅、静叶环形叶栅吹风试验和数值模拟,研究了变冲角下动静叶叶型气动性能和损失机理。通过改变雷诺数工况,基于熵产损失预测方法对静叶片进行验证,可对经典损失预测模型拟合修正,获得实用于相同试验条件叶栅风洞试验的损失预测模型。首先,对动、静叶模型的三个叶高跨截面叶型进行变冲角(0°、±10°、±20°)风洞试验,测得各平面叶栅在不同冲角下的型面静压系数分布、总压系数分布和出口气流角分布。试验结果表明:静、动叶均为后部加载设计叶型,动叶比静叶后加载程度更大,最低压力点位置更加靠后,对变冲角适应能力更强,在小负冲角时对应最小损失。其次,对静叶进行了环形叶栅吹风试验,并对静叶进行变冲角数值模拟,将试验结果与数值模拟结果对比、验证。对比结果表明,静叶采用了端弯设计,提高了叶栅的气动性能;径向压力梯度较小,逆压梯度段较短,对流动损失控制较好;静叶对正冲角来流更为敏感,随着冲角的增大,上通道涡损失增大尤为明显,通道涡逐渐远离端壁。实际安装时可以优先考虑叶根处零冲角或小负冲角来流。最后,通过数值模拟研究叶型损失随雷诺数变化规律,通过基于熵产的损失预测方法进行验证,在允许误差范围内说明基于熵产预测叶型损失是可靠的;通过经典损失预测模型对静叶叶型进行损失预测,结合多套叶栅进行变雷诺数工况数值模拟,可对经典损失预测模型进行修正,获得实用于相同试验条件叶栅风洞试验的损失预测模型。
其他文献
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs)是一种利用产电的微生物催化分解阳极中的有机物将化学能转换成电能的一种绿色环保无污染的装置,为当前面临的环境危机和能源危机提供了一种解决的思路。然而目前微生物燃料电池的应用还受到很多方面的限制,比如产电效率低,成本高等诸多因素。其中阳极材料的性能是影响微生物燃料电池性能的关键因素。过渡金属氮化物具有贵金属的导电性以及优异的电催化活性
便携式、小型化、可穿戴电子产品的广泛普及,有力地刺激了柔性、微型超级电容器的快速发展。这类超级电容器以其周期寿命长、能量密度大以及安全性高等优点在人们的日常生活中发挥着重要作用。近年来,MXene因其优异的导电性、丰富的表面化学性质和较高的理论比电容被证明是一种很有前途的用于制备柔性超级电容器的电极材料。本文以Ti3C2Tx(MXene)为主要研究对象,旨在构筑具有高储能性能的MXene基超级电容
为促进可再生能源的利用,分布式发电技术近些年来发展十分迅速。通过微电网对分布式电源进行统一管理可以克服分布式电源对电网的冲击,提高供电可靠性。然而,在孤岛微电网中,受线路阻抗的影响,采用下垂控制的逆变器之间存在环流,无功功率分配不精确。而且微电网在带不平衡负载和非线性负载时,传统下垂控制没有考虑不平衡功率和谐波功率的均分问题。此外,传统微电网二次控制采用周期采样的通信方式,这会造成了通信“资源”的
随着风电、光伏板、燃料电池等可再生能源集成电网的需求日益增长,微电网被认为是一种极具应用前景的解决方案,受到广泛的欢迎。微电网通常由常规发电机、可再生能源、储能系统和负载组成。根据耦合总线的类型,可以将微电网分为交流微电网、直流微电网和交-直流混合微电网。近年来,直流微电网以其高效、可靠、可扩展性得到了越来越多的关注。确保精确的电流分配和电压恢复是直流微电网的主要控制目标。为了实现这两个控制目标,
室温钠硫电池体系由于具有比容量高、安全性好、成本低、环境友好等特点,成为目前钠电池领域内研究的热点。但室温钠硫电池中硫正极存在硫与多硫化物的导电性差、充放电过程中体积变化所带来的粉化,以及可能存在的“穿梭效应”等一系列问题,严重阻碍了室温钠硫电池的实际应用。为了解决上述问题,本课题将研究集中在硫正极上,基于钴修饰ZIF前驱体构建钴修饰氮掺杂碳基体材料并与硫复合,针对性地解决室温钠硫电池正极导电性差
近年来,太阳能的高效应用问题已经在全世界范围内引起了广泛的关注。2020年国家提出“3060双碳”计划,太阳能在建筑中的应用将迎来新的机遇和挑战。光伏发电作为一种零碳且可持续发展技术必将助力双碳目标的实现。目前,光伏发电领域面临着一个重要挑战,即光伏组件发电时产生的高温会导致发电效率降低。为了解决此问题,研究者们提出了光伏光热一体化技术,也叫PV/T技术,即在光伏板背面设置流体流道用来冷却光伏板,
在光伏和燃料电池等新能源系统中,Boost变换器具有重要的应用价值。但传统的Boost升压变换器中,施加在MOSFET两端的驱动信号使得开关和二极管在输入电感和输出电容之间交替导通。因此其输出端等效存在一个LC滤波器,导致Boost变换器控制到输出的传递函数中存在一个右半平面零点,这会降低变换器的动态响应速度。此外,升压转换器的输入电流纹波与输入电感值成反比,这意味着想要实现较低的输入电流波纹必须
近年来锂离子电池作为一种新型能源受到了人们的广泛关注。以锂离子电池作为供电设备的电驱无人机由于绿色环保等优点广泛应用于生产生活中。相比于油动无人机和油电混合无人机而言,电驱无人机能耗比较高,飞行时间相对较短,容易在飞行途中电量不足,从而导致无人机无法顺利完成任务,这限制了无人机任务能力,阻碍了电驱无人机的推广及使用。因此,对其能源系统状态进行估计和任务管理十分必要。现有的无人机虽具备电量不足提醒功
水性可充电锌离子电池(ZIBs)具有安全,环保,理论容量高等优点,已成为锂离子电池最有希望的替代方案之一。在ZIBs各种阴极材料中,具有优异的可调节形态和大量活性位点的聚苯胺(PANI)材料是锌离子电池研究领域的重要方向,实验探究了不同合成环境中PANI材料的电化学性能,优化了锌聚苯胺电池的电解液性能并研究了金属化合物作为PANI改性材料的相关性能。首先,为了改善纯PANI材料易于团聚的特点,使用
自上世纪80年代引入国内的W火焰锅炉,因其具备独特的结构,对低挥发份煤种有较好的适应性,目前已经成为燃烧低挥发份煤种的主要锅炉。但是受限于使用煤种的自身特性,其运行效率偏低,污染物排放控制难度大。现如今社会环保意识日益增加,有关政策要求新能源发电优先上网,火电机组常常面临压负荷需求。W火焰锅炉自身稳燃能力受到煤种等因素影响,难以在超低负荷下稳定工作。因此针对W火焰锅炉的优化和新燃烧技术的开发刻不容