国家自然科学基金(51206109)
- 作品数：18 被引量：67H指数：5
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- 相关机构：上海交通大学教育部中国船舶重工集团公司更多>>
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- 相关领域：动力工程及工程热物理理学航空宇航科学技术更多>>
- 重型燃气轮机先进低NO_x燃烧技术分析被引量：18
- 2013年
- 对重型燃气轮机领域中的低NO x燃烧技术进行介绍与说明,首先简要论述了重型燃气轮机燃烧室中氮氧化物的产生机理及抑制方法,其次,介绍了贫预混多喷嘴分级燃烧技术、富油/焠熄/贫油燃烧技术和贫预混低旋流燃烧技术等7种可用于重型燃气轮机燃烧室的先进低NO x燃烧技术,并详细论述了这7种低NO x燃烧技术的作用原理及应用进展,可为国内重型燃气轮机低污染燃烧室的设计与研制提供技术参考。
- 葛冰田寅申袁用文柳伟杰臧述升
- 关键词：低NOX燃烧燃烧室重型燃气轮机
- 环形燃烧室冷热态发散冷却性能的对比实验
- 2017年
- 针对燃烧室发散冷却性能的研究,设计了3头部扇段模型燃烧室进行冷热态对比实验.通过对模型环形燃烧室内外环面上的温度进行测量,讨论冷热态时综合冷却效率分布差异,并考察了冷却空气量与主流空气量之比对综合冷却效率的影响规律.结果表明:发散冷却在冷热态时的综合冷却性能差异显著,主要是由于燃烧反应的发生改变了燃烧室内流场和温度场,进而引起壁面热负荷变化;无论冷态还是热态,在旋流主流的作用下,内环面上的发散气膜相比于外环面更易吹离壁面.随着无量纲流量比的增加,面积平均综合冷却效率均随之增加,但增加幅度逐渐降低.
- 吉雍彬杜世强虞江鹏葛冰臧述升
- 关键词：低污染燃烧室
- 预混旋流多喷嘴火焰激光可视化实验研究
- 2019年
- 为了研究预混旋流多喷嘴火焰结构及当量比对多喷嘴火焰结构的影响,针对当量比0.51~0.8的甲烷/空气预混旋流多喷嘴火焰开展了平面激光诱导荧光测量研究。通过实验,获得了不同当量比下预混旋流多喷嘴火焰时均火焰形态和瞬态火焰结构分布特点。实验结果表明,相邻火焰相互冲刷,在相互作用区内强化了燃烧化学反应。相邻火焰之间的相互作用随着当量比的减小逐渐减弱,当量比小于0.53时,中心火焰熄灭,相邻火焰相互作用消失。多喷嘴外侧火焰推举高度小于中心火焰,稳定范围比中心火焰宽。当量比大于0.6时火焰推举高度随当量比的变化不明显,当量比小于0.6后火焰推举高度随着当量比的减小显著增加。随着当量比的降低,湍流脉动对火焰的褶皱扭曲作用逐渐增强,湍流火焰传播速度与层流火焰传播速度之比逐渐增大。
- 柳伟杰葛冰臧述升王慧汝
- 关键词：预混燃烧当量比
- 部分预混旋流火焰不稳定燃烧的大涡模拟被引量：3
- 2016年
- 针对燃气轮机燃烧室内甲烷/空气预混旋流火焰的燃烧不稳定问题进行了大涡模拟。采用两步化学反应机理和有限速率反应模型模拟湍流燃烧,选取WALE(壁面自适应局部)涡粘模型作为亚网格湍流模型。大涡模拟结果表明:燃烧室内的压力、速度、组份和热释放率均发生了明显的周期性波动,且波动的频率一致。燃烧室内燃烧的振荡主频率为517 Hz,压力波动相对幅值为2.9%。在不稳定燃烧过程中喷嘴发生周期性回火。外剪切层附近旋涡产生、脱落引起的非稳定热释放以及热释放对流场的反馈作用是引起不稳定燃烧的主要原因。
- 柳伟杰葛冰臧述升翁史烈
- 关键词：部分预混不稳定燃烧大涡模拟
- 高温风洞中空冷涡轮叶片冷却特性的实验研究被引量：6
- 2016年
- 为了研究涡轮叶片在高温燃气冲刷下的冷却特性,搭建了高温风洞环形叶栅实验台。采用红外热像仪对不同冷气流量比（0.016~0.036）及温比（0.47~0.58）工况下涡轮叶片吸力面冷却效率及温比特性进行了研究。结果表明：受叶片前后部冷却腔冷却特性的影响,吸力面前部和后部区域表现出了不同的冷却特性;在实验工况内,流量比从0.016增加到0.036过程中,叶片吸力面前、后部面积平均冷却效率分别增加了30.4%和49.1%,相对温度分别降低0.017和0.049;当流量比不变,温比从0.47增加到0.58时,叶片吸力面前、后部面积平均冷却效率变化较小,分别减少了2.9%和9.6%,相对温度分别增加0.013和0.015。
- 马超黄名海葛冰吉雍斌臧述升
- 关键词：燃气轮机涡轮叶片
- 低旋流多喷嘴燃烧器性能实验被引量：3
- 2016年
- 对燃气轮机低旋流多喷嘴燃烧器的性能进行了实验,分析了当量比和喷嘴出口气流速度对燃烧室压力脉动、排温和排放的影响.结果表明,低旋流多喷嘴燃烧器运行时存在稳定燃烧区、不稳定燃烧区和回火区.随着当量比的减小多喷嘴燃烧趋于不稳定,压力脉动幅值增加,主频降低.随着喷嘴出口气流速度的增加,燃烧趋于稳定,压力脉动幅值减小,主频增加.喷嘴出口气流速度大于12m/s时,多喷嘴燃烧器不存在不稳定燃烧工况.低旋流多喷嘴燃烧器NOx排放与绝热火焰温度呈对数线性相关,且NOx排放随火焰温度的变化比单喷嘴小.
- 柳伟杰葛冰江之鉴臧述升翁史烈
- 关键词：动态特性燃烧不稳定性
- 双旋流器不同旋向对燃油火焰特征影响的可视化研究
- 2015年
- 利用OH平面激光诱导荧光技术,测量了不同旋向(同向和反向)的双旋流燃油燃烧器扩散火焰特征,考察了不同当量比下火焰内部的OH浓度分布。实验结果表明,当量比大于0.47时,同向双旋流器的火焰向外偏转,反向双旋流器的火焰向内偏转;当量比小于0.38时,同向与反向双旋流器的火焰均向外偏转;当量比大于0.38时,不同旋向的双旋流燃烧器火焰结构差别较大,当量比小于0.38时,不同旋向的双旋流燃烧器火焰结构相似;随着当量比减小,不同旋向双旋流器的火焰起始张角没有明显变化,但是燃烧区域面积减小,且反向双旋流器燃烧区域面积减小的梯度更大。
- 李腾辉葛冰袁用文孙培锋臧述升
- 关键词：可视化
- RQL燃烧室流场特性研究被引量：1
- 2017年
- 针对环形富油燃烧-焠熄-贫油燃烧(Rich burnQuench-Lean burn)燃烧室内的焠熄掺混,利用激光PIV(粒子图像速度仪)对几种冷态工况下的流场进行激光可视化分析研究,考察了射流主流通量比和主流雷诺数变化对燃烧室头部流场及下游旋流的影响规律。实验中喷嘴出口主流和焠熄射流均使用25℃空气,同时维持燃烧室内压力恒定。研究表明:当维持主流雷诺数不变时,增加焠熄射流动量通量比,回流区尺寸发生变化,长度减小宽度增加,同时回流区形状逐渐从锥形向柱形发展;焠熄射流会影响下游流场的旋流,维持主流雷诺数不变的情况下,随着动量通量比的增加,焠熄射流孔下游的旋流逐渐被破坏;而维持动量通量比的情况下,主流雷诺数对回流区形状尺寸和焠熄孔下游旋流无明显影响。
- 虞江鹏吉雍彬葛冰臧述升
- 关键词：PIV旋流
- V形肋通道内蒸汽冷却的传热及流动特性被引量：3
- 2015年
- 在雷诺数处于（6.0-17.7）×10^3的条件下,利用红外热像仪测量了蒸汽冷却、不同角度V形肋通道换热表面的局部努赛尔数分布,利用计算流体动力学软件对其进行了数值模拟,分析了不同角度V形肋通道内蒸汽的传热特性及压力损失,并与相近工况下的空气冷却结果进行对比.结果表明：采用V形肋通道可以有效提高通道的强化换热特性;随着V形肋角度的减小,冷却性能不断提高,45°的V形肋通道的换热性能最佳;V形肋可使换热通道内部流体形成二次流,通道核心区的低温流体随之补充,使得通道中间靠近换热面的热边界层减薄;在相同雷诺数的条件下,蒸汽冷却的传热性能明显高于空气冷却,但两者的压力损失十分接近。
- 马超臧述升陈小岭吉雍斌
- 关键词：燃气轮机蒸汽冷却努赛尔数
- 涡轮叶片在空气和蒸汽两种冷却介质下冷却性能的对比分析被引量：4
- 2014年
- 使用气热耦合的方法对某实际涡轮第一级空冷导叶叶片在使用空气和蒸汽两种冷却工质情况下分别进行了数值模拟,并对结果进行了对比分析。研究结果表明:在相同温比情况下,消耗相同的冷却工质质量流量时,使用蒸汽获得的冷却效率可以比使用空气时提高约0.1,但对主流的干扰相对较大;在获得相近的冷却效果时,蒸汽的消耗量仅需空气的60%左右,对于主流的干扰也相对较小。所建模型在空气冷却条件下进行了实验验证,结果吻合较好。
- 马超黄名海臧述升
- 关键词：气热耦合冷却叶片蒸汽冷却性能对比
