一、大功率燃气轮机压气机加级设计的可行性分析及有关试验研究（论文文献综述）
赵玮杰[1]（2021）在《航改型燃气轮机低污染燃烧技术研究》文中研究表明燃气轮机是重要的能源动力装备,其应用涉及国计民生的各个方面,是我国目前急需突破的被“卡脖子”的技术之一。污染排放问题是制约我国燃气轮机产业发展的重要问题,排放不达标将不能进入商业市场,燃气轮机技术无法在激烈的市场环境中积累运行数据从而实现技术的迭代升级。突破燃气轮机的低污染燃烧技术,将有助于提高我国燃气轮机的竞争力,促进燃气轮机产业良性发展。本文在文献和案例研究的基础上,围绕燃气轮机低污染燃烧室中的关键部件单元预混喷嘴,开展实验和数值研究,聚焦于燃料空间分布对预混喷嘴工作性能影响的研究。在燃气轮机低污染燃烧室的设计实践中,归纳总结出以单元预混喷嘴为基础的低污染燃烧室设计方法,并探讨了该方法在不同类型的低污染燃烧室中的应用。对国外成熟低污染燃烧室的研究发现,1)贫预混燃烧技术是低污染燃烧室的主流技术;2)单元预混喷嘴在低污染燃烧室中起主导作用,相同的单元喷嘴可以用在不同的燃烧室中;3)低污染燃烧室设计的难点在于实现宽功率范围内的低污染排放,需要从燃气轮机全局考虑才能解决燃气轮机低污染燃烧问题。我国燃气轮机技术基础薄弱,低污染燃烧技术处于研发阶段,结合国外成熟经验,建议我国燃气轮机低污染燃烧技术采用以空气分级方案为主、燃料分级为辅的技术发展路线。在单元预混喷嘴研究的基础上,设计了不同燃料喷注方式的预混喷嘴,在空气温度300℃和500℃,空气流速在20～60 m/s条件下进行了燃烧实验研究,获得了火焰结构、污染排放、燃烧振荡、熄火回火边界等性能数据。实验表明,以燃料与空气均匀掺混为优化目标不能获得工作性能最佳的预混喷嘴,应以燃料空间分布为调控手段,以综合工作性能为优化目标才能设计出满意的预混喷嘴。针对实验中发现的现象,以FGM方法模拟分析了预混喷嘴的燃烧工作过程,获得了预混喷嘴燃料掺混过程、燃烧过程等详细的流场信息,加深了对预混燃烧机理的认识,同时也解释了实验中的现象。对于燃烧污染物的模拟构建了不依赖经验的化学反应网络模型,获得了与实验较为一致的结果。以某型燃气轮机多喷嘴低污染燃烧室的设计实践和实验研究,分析了燃料分级控制的策略设计及其局限性,实验研究了燃料分级对燃烧室整体污染排放的影响,预混燃烧中火焰筒壁温分布的变化规律,以及值班燃料对喷嘴本体起到的冷却作用等关键问题。在上述研究的基础上,提炼总结了低污染燃烧室设计的流程和方法,以及不同类型燃烧室设计中应注意的问题。提出了以单元预混喷嘴工作性能为基础,结合燃气轮机燃烧室具体特点,采用组合或缩放方法设计适应不同型号燃气轮机的低污染燃烧室的设计方法,并通过案例设计和试验研究,初步验证了该方法的可行性。本文中的设计案例包括分管型、环形和筒型低污染燃烧室,其中部分燃烧室完成了方案设计、样机研制和试验验证的一次技术迭代。在不同类型的低污染燃烧室的设计实践中积累的经验和教训,又不断促进着低污染燃烧室设计方法的完善。本文在低污染燃烧室设计中的探索或能为国产燃气轮机低污染燃烧室研发提供了参考。
刘峰[2]（2021）在《基于（火用）分析的燃气轮机总体性能优化设计方法研究》文中认为随着在船舶动力、管道运送、发电等方面对燃气轮机的需求日益增加,燃气轮机的应用越来越广泛,同时,工业生产对燃气轮机的要求也越来越多样化。面对多样化的工业需求与工作环境,如何实现燃气轮机总体性能优化设计并提高优化设计过程的灵活性成为了意义重大并具有经济价值的问题。更具体地,在实际工业生产中,为了降低成本,需要根据燃气轮机的工作地点选取不同的燃料。当供给的燃料发生了变化,无论是部件层面的压气机、燃烧室、燃气涡轮的各项性能参数,还是总体层面的各项性能参数,都会发生显着地变化,这对燃气轮机总体性能的优化设计而言是一个重大挑战。优化设计的第一步就是对燃气轮机的总体性能进行评价,评价方式应当能明确燃气轮机总体性能的具体不足之处,进一步给出优化的方向。鉴于此,本文采用（火用）分析的评价方式,可以明确燃气轮机整个系统的可用能损失情况。但是,目前国内外针对不同燃料类型下的燃气轮机总体优化设计的研究较少,基于（火用）分析对燃气轮机进行优化设计的研究也所见不多。为了能够实现燃气轮机总体性能优化设计并提高优化设计过程的灵活性,本文以双轴燃气轮机为研究对象,以工业需求30MW为最低需求目标,分别针对天然气与焦炉煤气两种燃料对双轴燃气轮机进行优化设计,并对各个部件和燃气轮机总体进行（火用）分析以确定整个燃气轮机系统的可用能损失情况和进一步优化的方向。主要研究内容如下:（1）为了准确地计算燃气轮机的总体性能参数,考虑工质组分的变化,提出了一种新的工质模型,该模型不仅可以给出选取经验热物性计算公式的温度适用范围,还可以适应环境或者燃料的变化。（2）基于上述的工质热物性计算模型,本文搭建了包括进气道、压气机、燃烧室、燃气涡轮与动力涡轮在内的各个部件的模型,基于部件模型,搭建了双轴燃气轮机模型,模型包括进气道、压气机、燃烧室、燃气涡轮与动力涡轮以及压气机中间级和末级抽气的二次空气系统。（3）本文探索并确定了一套适用于双轴燃气轮机模型的自适应遗传优化算法。基于该优化算法,以工业需求输出功率30MW为需求目标,以高热效率为优化目标,分别以天然气与焦炉煤气为燃料,以进口质量流量、压气机中间级抽气压比、压气机总压比、燃料质量流量,压气机中间级抽气流量、压气机末级抽气流量六个变量为待优化变量,通过自主编写的自适应遗传算法,各给出了3套优化设计方案。基于（火用）分析,对每一套优化设计方案进行了燃气轮机总体的（火用）分析以及各个部件的（火用）分析。结果表明,在相同压气机设计压比的条件下,以焦炉煤气为燃料的燃气轮机设计方案均优于以天然气为燃料的燃气轮机设计方案。此外,（火用）损最大处为出口工质近乎与输出功率相当,因此十分有必要进行余热回收。（4）基于得出的6套优化方案,本文通过依次改变压气机等熵效率、燃料的质量流量、燃气涡轮等熵效率和动力涡轮等熵效率,分别针对以天然气为燃料和以焦炉煤气为燃料的双轴燃气轮机,分析了部件性能优化（部件效率提高）或部件性能衰退（部件效率下降）对燃气轮机总体性能与关键参数以及优化设计的影响规律。结果表明:对于6个设计方案,优化设计的优先级从高到低依次应为:压气机,燃气涡轮,增加燃料供应,动力涡轮,减少空气供应。
马召召[3]（2020）在《双机并车推进系统实验台搭建及仿真与试验研究》文中指出从世界各国军用舰船的建造时间顺序可以看到,采用燃-燃联合动力装置推进系统已经成为明显的发展趋势。如美国、英国及俄罗斯等海军强国于20世纪60年代便开始了船用燃-燃联合动力装置系统的研究,并已经将其应用于一系列的军用舰船之中,同时对该方面的技术封锁严重。而我国在此重要领域仍有较大的研究需求,根据国内对于燃-燃联合动力装置系统的研究现状,提出对于紧急工况（快速并车或解列）状态下的系统特性进行研究。主要研究内容如下:（1）基于实际舰船上采用的燃-燃联合动力装置的组成和配置形式以及国内已有的联合动力装置实验台,对双机并车推进系统实验台进行方案设计,并对四种设计方案进行全面评估,从而确定了最终方案;根据项目研究内容以及实验台预期达到的各项功能,对实验台组成部件进行了选型设计,为后期实验台的实际搭建提供了方法指导。（2）在研究燃-燃联合动力装置推进系统常用的控制方案以及负荷分配方式的基础上,结合永磁同步电机和螺旋桨的工作特性,对实验台的单机工作模式、并车工作模式和解列工作模式进行了原理分析,并提出采用并列控制器的控制方式,为建立双机并车系统的控制系统提供了理论依据。（3）采用模块化建模的方法,对实验台中的关键组成部件进行了深入研究,包括永磁同步电机、SSS离合器、动力涡轮转子、并车齿轮箱以及螺旋桨,得到了其数学模型;利用Matlab/Simulink仿真软件建立了各部件的仿真模型,并组建了双机并车推进系统实验台仿真模型。（4）基于双机并车系统的仿真模型和试验台架,对快速并车/解列工况下的双机并车系统动态特性进行了仿真分析与试验研究。仿真与试验结果表明,在快速并车/解列工况下系统中会产生一定的冲击载荷,为将来燃-燃联合动力装置系统的进一步研究提供理论支撑。
董强[4]（2019）在《D公司重型燃气轮机高温叶片量产项目可行性分析》文中认为重型燃气轮机作为高科技的载体,代表了多理论学科和多工程领域发展的综合水平,是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一,具有十分突出的战略地位。但是由于多方原因,重型燃气轮机的技术目前仍然被国外公司所垄断。面对如此形式,国家发改委明确在“十三五”期间,我国将全面启动实施航空发动机和燃气轮机重大专项,突破“两机”关键技术。D公司是我国研究、设计、制造大型发电设备的重大装备企业和国有大型骨干企业,作为机械工业100强,从2002年开始公司在我国以市场换技术政策的推动下,D公司开始和国外一知名重型燃气轮机研发及制造的公司联合实施捆绑招标,开启了重型燃气轮机的起步。但是多年过去,尽管D公司销售的重型燃机从综合国产化率40%提升到了现在的约77%,目前每套重型燃机产品中仍然需要从国外公司进口高温部件,造成高温部件采购成本居高不下,国产化率提高难以突破,市场竞争力不足。为了尽快突破燃气轮机高温叶片等核心部件的国产化难题,提升企业自主创新能力和国际竞争力,实现可持续发展,D公司拟准备实施高温叶片量产项目。本文以D公司重型燃机高温叶片制造能力建设需求的问题提出开始,经查阅相关文献结合可行性分析的理论基础及国内外的研究现状。通过理论结合实际的方法,从项目建设的市场可行性、技术可行性、经济可行性及项目建设的风险评估等4个方面进行全面、系统的分析,分析结果证明该项目是可行的。
季念坤[5]（2019）在《船用间冷燃气轮机变工况特性与运行优化方法研究》文中提出燃气轮机堪称“工业之花”,不断提高其功率、效率、可靠性等性能是燃气轮机领域永恒的课题。着眼目前及未来国内船舶对大功率燃气轮机的客观需求,在大力发展高性能核心机的同时,立足现有的简单循环燃气轮机研制间冷循环燃气轮机,是发展国产大功率船舶动力的重要手段和有效途径。引入液体耦合式间冷器后,间冷燃气轮机具有比简单循环燃气轮机更强的耦合性和非线性,其变工况建模、性能分析与运行优化也更为复杂。本文以船用三轴间冷燃气轮机为例,借助计算机仿真,开展了船用间冷燃气轮机变工况特性分析与运行优化方法的研究。部件特性是间冷燃气轮机变工况计算的基础。克里金方法在部件特性曲线重构上体现出最优、线性、无偏内插等方面独有的空间估计优势,但在模型选择和克里金方程组求解上存在的难度制约了克里金方法的应用。本文提出了在地理信息系统软件平台上基于克里金模型优选的燃机部件特性重构方法,有效克服了克里金模型选择时的主观性,同时避免了克里金方程组的编程求解难度。仿真结果表明重构的部件特性精度高,曲线平滑且具有良好的空间连续性,可为间冷燃机变工况计算提供良好的数据支撑。间冷器的运行优化是间冷燃机系统运行优化的基础,但在以往的研究中被忽略了。本文通过定义等效间冷度参数弱化了系统耦合,构建了基于等效间冷度的液体耦合式间冷器变工况模型。仿真结果表明间冷器空气侧的温降和压降与等效间冷度呈线性负相关,运行能耗与等效间冷度呈非线性正相关。在此基础上建立了间冷器运行的多目标优化模型,并设计了一种基于变步长搜索的分层序列法用于求解,仿真结果表明该算法可使间冷器运行优化问题快速收敛至分层意义下的全局唯一最优解。构建了以等效间冷度、低压转子转速和动力涡轮转速为自由变量的三自由度变工况模型,用于计算间冷燃机的全部平衡工况,并将传统简单循环的二维性能空间扩展得到间冷循环的三维性能空间。发展了求解多阶段决策和非线性规划问题的图解法,用于在三维性能空间中优化间冷燃机的稳态运行。仿真表明应用图解法能够直观、方便地规划出船用三轴间冷燃机的最佳运行工作线,得到稳态的分段控制策略。同时验证了基于最简化改造概念的间冷燃气轮机的局限性。最佳工作线上的平衡点可为后续间冷燃气轮机的过渡态仿真提供有依据的初始状态和目标状态。间冷器的引入增加了系统的容积惯性和热惯性,讨论它们对间冷燃机过渡态性能的影响是十分必要的。本文建立了液体耦合式间冷器的分段动态模型并进行了动态性能仿真。在此基础上建立了整机的非线性动力学模型,讨论了间冷器惯性对整机动态性能的影响。仿真结果表明海水流量单独变化时,间冷燃机的动态响应呈现明显的惯性延迟特点;乙二醇和海水的流量同时变化时,机上换热器的热惯性对间冷燃机的动态响应起主导作用;多变量的不同组合输入时,间冷燃机的响应存在明显差异。当前研究间冷燃机的过渡态性能,多是采用对比不同给定输入下开环响应的方法。本文对间冷器和燃机的一体化闭环控制进行了初步探索。首先设计了一种改进的自适应遗传算法辨识出间冷燃机的状态空间模型,进而用饱和函数近似切换函数,应用带输入积分的多变量滑模控制方法,获得了间冷循环阶段的控制输入规律。仿真结果表明设计得到的闭环系统无抖振且实现了间冷循环阶段对指令的快速跟踪。
任兰学[6]（2018）在《舰船大功率轴流压气机气动设计研究》文中研究说明舰船大功率燃气轮机是我国大型水面舰艇的关键和核心装备。长期跟踪、仿制使我国舰船燃机压气机发展中缺少完整的自主化设计能力,造成设计体系不够完善、设计指标不高、专业化设计准则缺失等问题,迫切需要开展舰船燃气轮机压气机气动热力基础研究。现代压气机正向着高平均级压比、高效率、高喘振裕度的方向发展,这就对压气机的气动设计提出了更高的要求。基于此,本文开展舰船大功率轴流压气机气动设计研究。跟踪国内外舰用大功率压气机研究进展,按照压气机气动设计的基本原则及方法并结合舰船燃气轮机特点与实际情况,建立起适合我国舰船大功率多级轴流压气机气动设计体系。一维反问题的主要目的是按照给定的流量、压比,估算压气机效率和主要几何参数,主要依据经验关系,确定压气机的初步设计方案。在一维特性计算及优化阶段,采用的是商业软件模块,可以进行叶轮机械变工况性能预测分析。采用基于流线曲率法的压气机S2计算程序,进行S2通流反问题计算,主要任务是在给定子午流道尺寸的基础上设计叶栅性能参数沿叶高的分布规律。基于CDA叶型设计经验,即把叶型进口气流参数转化为无量纲参数,获得叶型无量纲参数与叶片造型参数之间的关系,通过无量纲参数确定CDA叶型的造型参数,得到CDA叶型。为了能够让设计的CDA叶型能够适应不同的流动环境,起到控制流动的作用,将中弧线衔接位置、最大厚度位置、前尾缘半径等参数与气动设计结果进行关联。利用商业软件完成全三维数值模拟,根据三维数值模拟结果,综合考虑压气机的变工况性能在不同区域选择适当的攻角,完成级与级之间的匹配设计。基于建立的舰船大功率多级轴流压气机气动设计体系,开展了舰船用某型大功率燃气轮机压气机设计研究,完成了6级轴流压气机的气动设计。进行了一维反问题设计、一维特性计算分析、S2反问题计算、叶片造型以及三维CFD计算分析。各级载荷分布从前面级到后面级逐渐降低,叶展方向按照等压比分配以避免径向掺混损失过大,S2设计并没有严格遵循传统的设计规律（等环量、等反动度等）,而是基于一维设计参数通过不断调整设计参数所获得的。根据CDA的特点,开发了可用于工程实际的叶片造型程序,可实现不同中弧线、不同厚度分布调节,具有叶片弯、掠等功能。三维数值模拟结果表明,考虑动叶叶顶具有0.5mm间隙的情况下,6级压气机设计点效率达到89.06%,设计转速下的喘振裕度为17.6%,同时具有较好的变工况性能。对级与级之间的匹配进行了理论分析,压气机在设计等转速特性线上偏离设计状态,各级均发生特性的变化,这种变化的相对值会逐级放大,出口级偏离设计状态的相对值最高。这就是多级压气机等转速特性变化的逐级放大。当转速低于设计转速时,引发进口级或前面级严重失速或喘振。压气机压比越高,这种前喘后堵的趋势就越强。对6级压气机进行了变工况性能分析,圆周方向进行了质量加权平均运算,获得了气流角度在子午面内的分布情况。进口气流角度增大,出口气流角度基本保持不变,静叶具有很强的“吸附”能力,当超出这种吸附范围,出口气流角就发生变化了,即产生所谓的落后角效应。低工况条件下,压气机性能恶化首先发生在存在较大正攻角流动的转子叶片顶部区域,末级压气机的负攻角也造成了较大的气动损失,这种累积效应造成后面级的角度匹配困难,特别是在低转速条件下,这种匹配愈发困难,一方面要兼顾设计点性能,另外一方面还要满足宽广变工况性能,而上述的累积效应和设计要求之间的矛盾如何平衡,这是设计的难点。经过理论分析计算,给出了低转速条件下的转角方案。开展了舰船大功率多级轴流压气机喘振计算分析研究。提出了一个估算压气机喘振边界的方法和程序,可根据压气机动叶扩压度准则值来确定压气机稳定工作边界。程序计算得到压气机特性曲线,得到压气机在失速边界上动叶中扩压度准则值扩压度系数wD、动叶进口段扩压度2 1A/A以及失速边界上动叶气动负荷准则cp?等关键参数,根据工程实例拟合出计算公式,用于计算新的压气机的喘振边界。但是为了更完善的分析,必须进一步积累试验数据。给出了压气机的气动性能试验相关试验要求、参数测量和测量方法、数据处理以及误差分析等。本论文研究成果为舰船大功率轴流压气机气动设计夯实了基础,对推动和促进舰船大功率燃气轮机研制具有重要的理论和实践意义。
马然[7]（2018）在《基于相似准则的轴流压气机缩比模化设计》文中研究表明燃气轮机作为衡量一个国家工业发展水平的标准,我国从零开始发展至今,已较起步阶段有着很大程度的提升。压气机作为燃气轮机最重要的三个部件之一,承担着进气并为燃烧室提供高压流体的作用,高压比的压气机对于一台燃气轮机性能的提升有着很关键的作用。我国目前的燃气轮机工业水平发展缓慢,因此对于我国目前压气机的研究现状来说,对高性能的压气机的需求已经迫在眉睫,这也将极大的帮助我国燃机事业的提升。想要获取一台高性能的压气机,就要设计一台全新压气机。本文选择的方法是根据相似原理对压气机进行缩比模化设计,这个方法不仅可以比较精确地得到新设计压气机的气动性能,同时在试验调整中的工作量也可以减少许多,进而达到大量减少研发成本的目的,目前来说是一种十分有发展前景的设计方法。本文选择某跨音级九级半压气机的前两级半作为缩比模化设计的母型机,并应用相似原理,对其进行缩比模化设计。想要得到一台与母型压气机性能相似,并且可以在实验室功率限定条件下运行的压气机。根据这个目的,本文主要的内容如下:1.利用AutoGrid软件对原型九级半低压压气机模型进行网格的划分,并对其进行设计点的数值模拟,并将数值模拟值的结果与该压气机在其设计点的各物理量进行对比,从而验证本文对该压气机数值模拟所采用的网格划分方法及计算模型选择的合理性。2.由于实验室能够达到的功率远远不及原型九级半压气机的所需功率,因此如果选择整机进行缩比模化,不利于在实验室功率限定的条件下的缩比模化工作,所以本文在计算时选择了其前两级半作为缩比模化的母型机,对其进行了大量的数值模拟计算,得到其运行特性线,并详细分析其内部流场。3.进行母型两级半压气机的缩比模化准则推导。通过分别保证压气机运行过程中几何相似、运动相似以及动力相似,列举方程,并结合实际进行一定程度的简化。最后寻找到一种适用于功率限定条件下的缩比模化方法,最终得到本文缩比模化的尺寸比例系数为0.526,并书写新的gemoturbo*文件。4.对缩比模化后的两级半压气机进行不同工况下的数值模拟计算,得到新的压气机特性曲线、内部流场情况、相对马赫数和展向气动参数等,并与母型机进行对比分析。最后还探究了转子的叶顶间隙与压气机性能之间的联系。
朱青芳[8]（2018）在《多级轴流压气机前加级设计及性能优化》文中认为随着科学技术的发展,海洋交通运输对动力的经济性要求更高,船用燃气轮机需要更高推进功率,所以大流量、高压比的压气机设计日趋紧俏。但当前有很多性能优良的压气机,仍不能满足新的需求。以成熟压气机为基础,通过前加级设计来增加质量流量或提高压比从而得到满足新要求的压气机可以很大程度上缩短设计周期、降低设计成本。本文主要提出了跨音速压气机前加级设计的设计方法,并且确定了一个满足新的燃气轮机要求的多级轴流压气机前加级设计方案。本文设计和研究过程主要基于哈尔滨工程大学的自动气动设计平台,主要包括一维计算、二维计算、三维叶片造型和数值计算软件的三维模拟过程。首先通过分析一维特性计算结果,讨论了前加零级与原压气机的匹配原理,并考虑了结构限制的约束条件。在此基础上,通过改变进口预旋来适应长叶片的载荷分布,研究跨音速零级的扭曲规律的影响。跨音速叶型设计使用自编程序生成,叶型中弧线由齐次多项式曲线定义。为了达到设计要求需对跨音速零级压气机进行优化,通过研究零级反动度及动静叶展弦比对零级性能及整机性能的影响,选取最优展弦比和反动度。为了适应新压气机非设计转速下的流场变化,设计可转进口导叶和四排可转静叶,并且讨论可转导叶的转角的变化规律。最后通过多级CFD计算得到了加级后整个压气机的设计结果。结果表明,该前加级设计方法能有效满足压气机性能要求。加级后,新的多级轴流压气机设计点流量增加了21.4%,压比增加了18.23%,并且等熵效率达到89.06%,比原型机压比高0.13%,前加级压气机全工况喘振裕度不低于10%。
刘娜[9]（2014）在《轴流压气机相似设计性能预测》文中认为随着燃气轮机持续发展,压气机作为燃气轮机的核心部件,其性能需要得到不断地提高,这需要研制高性能的压气机。在三种常用的轴流压气机设计方法中,根据相似原理对压气机进行模化设计不仅可以比较有把握地得到新设计压气机的气动性能,同时试验调整的工作量也可以大大减少,从而能够大量节约科研经费,是一种有发展前途的设计方法。因此,本文为了使原型轴流压气机在较小的带动功率下运行,应用相似原理,对其进行模化设计。主要进行以下几个方面的研究:1.根据现有的大量图纸资料选取合适的变量,对某型六级半压气机进行三维Pro-E建模,从压气机三维模型导出各级叶片不同截面以及轮缘和轮毂坐标点,并书写六级半压气机、原型三级半压气机和模化后三级半压气机的*.geomturbo文件。2.通过NUMECA软件对所建立的六级半压气机进行数值模拟,并将数值模拟值与设计值进行对比,验证该型压气机几何模型符合要求以及网格和计算方法合理。而后对该型压气机的前三级半进行数值模拟,得到其运行特性线,并简要分析其内部流场。3.根据相似理论对三级半压气机进行模化设计,并对模化后的三级半压气机进行数值模拟和流场分析。分别分析设计工况和非设计工况下压气机的内部流场情况,并绘制压气机工作特性曲线。同时分析叶顶间隙对压气机总体性能和内部流场的影响。4.为提高叶栅排的气动性能,以效率最大为目标函数,对模化后三级半压气机的第三级动叶片进行了三维叶片积叠规律优化以及积叠规律与叶型的综合优化。并将两种优化前后叶型的变化、叶片表面压力的变化以及不同叶高处相对马赫数的改变进行对比。
杨立山,郑培英,聂海刚,朱敏[10]（2013）在《航改大功率、高效率舰船燃气轮机的技术发展途径探讨》文中进行了进一步梳理为适应舰船战术性能和舰船吨位级别提高的要求,迫切需要研究大功率、高效率舰船燃气轮机。通过对国内外战舰主动力装置进行分析,认为中国开发40000 kW的大功率燃气轮机是十分必要的,利用现有航空发动机的技术资源优势,采用先进的间冷技术是发展大功率、高效率舰船燃气轮机的1条现实可行的技术途径,既可以提高燃气轮机在设计工况下的功率和热效率,又能保持在低工况下的高效率。
二、大功率燃气轮机压气机加级设计的可行性分析及有关试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大功率燃气轮机压气机加级设计的可行性分析及有关试验研究（论文提纲范文）
（1）航改型燃气轮机低污染燃烧技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究内容与方法 |
| 1.2.1 研究内容 |
| 1.2.2 研究方法与技术路线 |
| 1.2.3 研究的可行性 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 低污染燃烧的基本原理 |
| 1.3.3 燃料与空气掺混技术进展 |
| 1.3.4 国外燃气轮机低污染燃烧技术进展 |
| 1.3.5 国内燃气轮机产业及低污染燃烧技术现状 |
| 1.4 国内外研究总结 |
| 1.5 本文的内容组织 |
| 第2章 单元预混喷嘴的燃烧实验研究 |
| 2.1 实验概述 |
| 2.2 常压模化实验设置 |
| 2.2.1 单元预混喷嘴 |
| 2.2.2 单元预混喷嘴常压燃烧实验台 |
| 2.2.3 实验工况 |
| 2.2.4 实验内容与流程 |
| 2.3 火焰结构的变化 |
| 2.3.1 扩散预混切换过程的火焰变化 |
| 2.3.2 空气流速对火焰结构的影响 |
| 2.3.3 当量比对预混火焰的影响 |
| 2.3.4 空气温度对火焰的影响 |
| 2.4 高光谱测量的初步结果 |
| 2.5 NOx和CO排放 |
| 2.5.1 燃料喷射方案对污染排放的影响 |
| 2.5.2 空气流速和温度对排放的影响 |
| 2.5.3 扩散燃料比例对排放的影响 |
| 2.6 燃烧振荡 |
| 2.7 熄火边界 |
| 2.7.1 熄火过程 |
| 2.7.2 熄火边界 |
| 2.8 回火工况 |
| 2.8.1 回火过程 |
| 2.8.2 抑制回火的改进措施 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 单元预混喷嘴的数值模拟研究 |
| 3.1 数值方法概述 |
| 3.2 燃料与空气掺混 |
| 3.2.1 计算方法 |
| 3.2.2 计算结果分析 |
| 3.3 单元喷嘴燃烧场 |
| 3.3.1 数值计算方法 |
| 3.3.2 计算结果分析 |
| 3.4 单元喷嘴污染物生成 |
| 3.4.1 模型和方法 |
| 3.4.2 参数设置 |
| 3.4.3 计算结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 典型多喷嘴燃烧室的燃烧实验研究 |
| 4.1 多喷嘴燃烧室实验概述 |
| 4.2 多喷嘴燃烧室实验件 |
| 4.2.1 实验件结构 |
| 4.2.2 燃烧控制策略 |
| 4.2.3 实验工况 |
| 4.3 多喷嘴燃烧室常压模化实验系统 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 航改型燃气轮机低污染燃烧室设计方法探讨 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 低污染燃烧室设计中的关键问题 |
| 5.2.1 单元预混喷嘴 |
| 5.2.2 喷嘴的组合与缩放 |
| 5.3 低污染燃烧室设计流程的探讨 |
| 5.4 设计方法在工程中的应用 |
| 5.4.1 某E级燃气轮机低污染燃烧室的设计 |
| 5.4.2 某10MW级航改型燃气轮机低污染燃烧室的设计 |
| 5.4.3 某5MW级回热循环航改型燃气轮机低污染燃烧室的设计 |
| 5.4.4 某16MW级航改型燃气轮机低污染燃烧室的设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）基于（火用）分析的燃气轮机总体性能优化设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 燃气轮机性能计算的发展及研究现状 |
| 1.2.2 燃气轮机（火用）分析的发展及研究现状 |
| 1.2.3 燃料类型对燃气轮机性能影响的发展及研究现状 |
| 1.3 研究目标 |
| 第2章 模型的建立 |
| 2.1 工质模型 |
| 2.1.1 工质模型的假设与计算准确性的理论证明 |
| 2.1.2 LCDA气体的热物性计算 |
| 2.1.3 工质的热物性计算 |
| 2.1.4 计算拟合式的选取与温度适应范围的计算 |
| 2.2 燃烧过程 |
| 2.3 等熵过程 |
| 2.4 部件进出口截面参数计算 |
| 2.5 部件模型 |
| 2.5.1 进气道模型 |
| 2.5.2 压气机模型 |
| 2.5.3 燃烧室模型 |
| 2.5.4 二次空气系统 |
| 2.5.5 动力涡轮模型 |
| 2.5.6 燃气涡轮模型 |
| 2.6 双轴燃气轮机模型 |
| 2.7 计算准确性验证 |
| 第3章 优化与分析方法 |
| 3.1 优化算法 |
| 3.1.1 自适应遗传算法及其程序框图 |
| 3.1.2 适应度函数 |
| 3.1.3 选择、变异与交叉互换 |
| 3.2 分析方法 |
| 3.2.1 工质（火用）与燃料（火用） |
| 3.2.2 （火用）分析 |
| 第4章 燃气轮机总体性能设计点优化与分析 |
| 4.1 双轴燃气轮机模型 |
| 4.2 优化设计目标 |
| 4.3 待优化变量的标准化 |
| 4.4 优化过程的数学描述 |
| 4.5 以天然气为燃料 |
| 4.5.1 天然气参数 |
| 4.5.2 优化方案1与分析(最高压比为24) |
| 4.5.3 优化方案2与分析(最高压比为21) |
| 4.5.4 优化方案3与分析(最高压比为18) |
| 4.6 以焦炉煤气为燃料 |
| 4.6.1 焦炉煤气参数 |
| 4.6.2 优化方案4与分析(最高压比为24) |
| 4.6.3 优化方案5与分析(最高压比为21) |
| 4.6.4 优化方案6与分析(最高压比为18) |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 偏离设计点的优化匹配与分析 |
| 5.1 偏离设计点的迭代计算 |
| 5.2 压气机对燃气轮机总体性能优化设计的影响 |
| 5.3 燃料供应对燃气轮机总体性能优化设计的影响 |
| 5.4 燃气涡轮对燃气轮机总体性能优化设计的影响 |
| 5.5 动力涡轮对燃气轮机总体性能优化设计的影响 |
| 5.6 进口空气质量流量对燃气轮机总体性能优化设计的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新之处 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）双机并车推进系统实验台搭建及仿真与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 燃-燃联合动力装置发展及应用现状 |
| 1.2.2 燃-燃联合动力装置系统实验台研究现状 |
| 1.2.3 燃-燃联合动力装置系统仿真研究现状 |
| 1.3 本文的课题来源 |
| 1.4 研究目标及主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 双机并车推进系统实验台搭建 |
| 2.1 舰用燃-燃联合动力装置推进系统主要的组成及配置 |
| 2.1.1 舰用燃-燃联合动力装置推进系统主要的组成 |
| 2.1.2 舰用燃-燃联合动力装置推进系统典型的配置 |
| 2.2 双机并车推进系统实验台设计方案研究 |
| 2.2.1 双机并车推进系统实验台的功能实现 |
| 2.2.2 双机并车推进系统实验台的设计原则 |
| 2.2.3 双机并车推进系统实验台传动方案设计及对比评估 |
| 2.2.4 双机并车推进系统实验台的相似性分析 |
| 2.3 实验台主要组成部件及其选型设计 |
| 2.3.1 伺服工作电机 |
| 2.3.2 膜片联轴器 |
| 2.3.3 超越离合器 |
| 2.3.4 并车齿轮箱 |
| 2.3.5 伺服负载电机 |
| 2.3.6 双机并车模拟试验平台 |
| 2.3.7 伺服测控系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双机并车推进系统实验台控制系统研究 |
| 3.1 燃-燃联合动力装置并车系统控制方案 |
| 3.2 双机并车负荷分配研究 |
| 3.3 双机并车系统并车原理研究 |
| 3.3.1 工作电机及螺旋桨工作特性分析 |
| 3.3.2 双机并车系统工作原理分析 |
| 3.4 双机并车系统控制策略研究 |
| 3.4.1 双机并车系统并车控制方式分析 |
| 3.4.2 工作模式切换控制分析 |
| 3.4.3 负荷分配控制分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双机并车推进系统实验台仿真模型研究 |
| 4.1 系统仿真概述 |
| 4.2 仿真工具简介 |
| 4.3 双机并车推进系统实验台仿真模型 |
| 4.3.1 永磁同步电机矢量控制系统仿真模型 |
| 4.3.2 SSS离合器仿真模型 |
| 4.3.3 动力涡轮转子仿真模型 |
| 4.3.4 并车齿轮箱仿真模型 |
| 4.3.5 螺旋桨仿真模型 |
| 4.3.6 双机并车推进系统仿真模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双机并车推进系统实验台动态特性仿真分析与试验研究 |
| 5.1 单机工作过程动态仿真分析与试验研究 |
| 5.1.1 单机加载过程 |
| 5.1.2 单机减载过程 |
| 5.2 快速并车过程动态特性仿真分析与试验研究 |
| 5.2.1 负载不变,工作电机载荷转移 |
| 5.2.2 负载增加,工作电机载荷不变 |
| 5.3 快速解列过程动态特性仿真分析与试验研究 |
| 5.3.1 负载不变,载荷转移至工作电机 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结 |
| 6.1 研究内容及结论 |
| 6.2 研究中存在的不足 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研情况 |
（4）D公司重型燃气轮机高温叶片量产项目可行性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 可行性分析的理论基础 |
| 1.2.1 可行性研究相关概念 |
| 1.2.2 可行性研究的主要内容 |
| 1.2.3 可行性研究的主要方法 |
| 1.2.4 国外可行性研究概述 |
| 1.2.5 国内可行性研究概述 |
| 1.3 论文研究内容及研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 第二章 项目建设的市场可行性分析 |
| 2.1 国内政策环境及市场需求 |
| 2.1.1 国内政策环境 |
| 2.1.2 市场需求预测 |
| 2.2 D公司燃气轮机市场竞争分析 |
| 2.2.1 燃气轮机的市场细分 |
| 2.2.2 重型燃气轮机的发展情况 |
| 2.2.3 D公司重型燃气轮机的市场现状 |
| 第三章 项目建设的技术可行性分析 |
| 3.1 燃机高温叶片加工技术现状 |
| 3.2 项目生产任务及纲领 |
| 3.2.1 项目任务 |
| 3.2.2 生产纲领 |
| 3.3 项目关键技术及其实施方案 |
| 3.3.1 气膜孔加工技术 |
| 3.3.2 连续磨削加工技术 |
| 3.3.3 高效清洗技术运用 |
| 3.3.4 HVOF喷涂技术运用 |
| 3.3.5 真空扩散热处理技术运用 |
| 3.3.6 人员需求 |
| 3.4 项目土建方案 |
| 3.4.1 新建情况 |
| 3.4.2 利用原有设施情况 |
| 第四章 项目建设的经济可行性分析 |
| 4.1 投资估算和资金筹措 |
| 4.1.1 固定资产投资估算 |
| 4.1.2 流动资金计算 |
| 4.1.3 利用现有资产情况 |
| 4.1.4 项目总投资、年度投资计划及融资方案 |
| 4.2 项目财务评价 |
| 4.2.1 项目成本计算 |
| 4.2.2 销售收入、销售税和利润估算 |
| 4.2.3 财务盈利能力分析 |
| 4.2.4 清偿能力分析 |
| 4.2.5 不确定性分析 |
| 4.2.6 主要经济数据、指标及结论 |
| 第五章 项目风险分析 |
| 5.1 主要风险因素识别 |
| 5.1.1 技术风险 |
| 5.1.2 市场风险 |
| 5.1.3 政策风险 |
| 5.2 风险估计 |
| 5.2.1 单因素风险评估 |
| 5.2.2 项目综合风险指数分析 |
| 5.3 风险防范 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文的不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）船用间冷燃气轮机变工况特性与运行优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 间冷回热循环燃气轮机的发展及现状 |
| 1.3 间冷循环燃气轮机的关键技术及研究现状 |
| 1.3.1 间冷器的优化 |
| 1.3.2 间冷燃气轮机的变工况特性及运行优化 |
| 1.3.3 间冷燃气轮机的动态建模及动态特性 |
| 1.3.4 间冷燃气轮机的控制 |
| 1.4 本文的研究内容与研究思路 |
| 第2章 基于模型优选的燃气轮机部件特性重构方法 |
| 2.1 克里金方法 |
| 2.1.1 单变量克里金方法 |
| 2.1.2 协同克里金方法 |
| 2.1.3 克里金方法的主要难点 |
| 2.2 地理信息系统软件在燃机部件特性插值中的应用 |
| 2.2.1 地理信息系统 |
| 2.2.2 基于ArcGIS平台的燃气轮机部件特性插值方法 |
| 2.2.3 仿真结果及分析 |
| 2.3 基于克里金模型优选的部件特性重构 |
| 2.3.1 样本集选取方案 |
| 2.3.2 改进的留一交叉验证法 |
| 2.3.3 仿真结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 液体耦合式间冷器的稳态运行优化方法 |
| 3.1 间冷器稳态变工况模型 |
| 3.1.1 物理模型及基本假设 |
| 3.1.2 等效间冷度定义及可行性分析 |
| 3.1.3 基于等效间冷度的稳态变工况模型 |
| 3.1.4 仿真结果及分析 |
| 3.2 间冷器稳态运行优化 |
| 3.2.1 多目标优化问题描述 |
| 3.2.2 基于变步长搜索的分层序列法 |
| 3.2.3 仿真结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 间冷燃气轮机的稳态运行优化方法 |
| 4.1 间冷燃气轮机稳态变工况模型 |
| 4.1.1 物理模型 |
| 4.1.2 模型信息流分析 |
| 4.1.3 变工况计算流程 |
| 4.1.4 主要部件的计算 |
| 4.1.5 模型验证 |
| 4.1.6 仿真结果及分析 |
| 4.2 间冷燃气轮机的稳态变工况性能 |
| 4.2.1 基于等值曲面的分析方法 |
| 4.2.2 仿真结果及分析 |
| 4.3 基于图解法的间冷燃气轮机稳态工作线规划 |
| 4.3.1 多阶段决策与非线性规划问题描述 |
| 4.3.2 图解法 |
| 4.3.3 仿真结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 间冷燃气轮机的动力学模型及动态特性分析 |
| 5.1 液体耦合式间冷器的动态模型及动态特性 |
| 5.1.1 准分布参数动态模型 |
| 5.1.2 仿真结果及分析 |
| 5.2 间冷燃气轮机的动态模型及动态特性 |
| 5.2.1 惯性系统的物理模型 |
| 5.2.2 动力学方程及仿真模型 |
| 5.2.3 仿真结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 间冷燃气轮机的多变量滑模控制方法 |
| 6.1 被控对象的模型线性化 |
| 6.1.1 系统的状态空间描述 |
| 6.1.2 基于小偏差摄动的模型线性化 |
| 6.1.3 基于改进自适应遗传算法的状态空间辨识方法 |
| 6.1.4 仿真结果及分析 |
| 6.2 间冷循环阶段的多变量滑模控制方法 |
| 6.2.1 滑模控制律 |
| 6.2.2 带输入积分的状态反馈 |
| 6.2.3 基于LQ方法的滑模系数矩阵求取 |
| 6.2.4 仿真结果及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）舰船大功率轴流压气机气动设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 舰船多级轴流压气机的历史与现状 |
| 1.3 舰船多级轴流压气机的发展趋势 |
| 1.4 压气机内损失的组成及产生机理 |
| 1.4.1 叶型损失 |
| 1.4.2 端壁二次流损失 |
| 1.4.3 通道二次流损失 |
| 1.5 CDA叶型 |
| 1.6 三维CFD计算 |
| 1.6.1 叶轮机械内部流动控制方程组 |
| 1.6.2 控制方程的封闭及湍流模型 |
| 1.6.3 控制方程组的离散 |
| 1.6.4 网格技术 |
| 1.7 本文的工作内容 |
| 第2章 舰船多级轴流压气机设计体系 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多级轴流压气机设计途径 |
| 2.2.1 全新设计 |
| 2.2.2 单级模化 |
| 2.2.3 整机模化 |
| 2.3 国外多级轴流压气机设计体系 |
| 2.4 舰船多级轴流压气机设计体系 |
| 2.4.1 一维反问题 |
| 2.4.2 一维特性计算 |
| 2.4.3 S2反问题设计 |
| 2.4.4 叶片造型 |
| 2.4.5 三维CFD计算 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 舰船大功率轴流压气机气动设计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 一维气动设计 |
| 3.2.1 主要设计参数与性能指标 |
| 3.2.2 主要参数的选取 |
| 3.2.3 一维气动设计方案 |
| 3.2.4 一维特性计算 |
| 3.3 S2反问题设计 |
| 3.4 叶片造型方法 |
| 3.4.1 中弧线设计 |
| 3.4.2 厚度分布规律设计 |
| 3.4.3 厚度分布叠加及展向积叠 |
| 3.5 全三维气动设计及校核 |
| 3.5.1 空间离散及数学模型 |
| 3.5.2 三维设计总体性能参数 |
| 3.5.3 周向平均参数沿叶高分布 |
| 3.5.4 叶片表面极限流线 |
| 3.6 多级压气机特性匹配 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 舰船多级轴流压气机非设计工况性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多级压气机变工况工作特性 |
| 4.2.1 多级压气机变工况工作曲线 |
| 4.2.2 多级压气机变工况性能参数逐级变化分析 |
| 4.2.3 低工况多级压气机气流角度沿展向匹配变化特征分析 |
| 4.3 可转导叶设计方法研究 |
| 4.3.1 压气机可转导叶设计分析 |
| 4.3.2 压气机可转导叶方案分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 舰船大功率轴流压气机喘振边界计算研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算方法 |
| 5.2.1 压气机总特性计算 |
| 5.2.2 级特性计算 |
| 5.2.3 不同工况下的失速准则和扩压度计算 |
| 5.3 程序框图 |
| 5.4 算例 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 舰船大功率轴流压气机气动性能试验 |
| 6.1 压气机气动性能试验 |
| 6.1.1 试验目的 |
| 6.1.2 试验原理与方法概要 |
| 6.1.3 试验设备及对其要求 |
| 6.1.4 参数测量与测量方法 |
| 6.1.5 测量系统的校准 |
| 6.2 参数测量的精度 |
| 6.3 数据处理与误差分析 |
| 6.3.1 测量截面参数平均值的计算 |
| 6.3.2 性能参数计算公式 |
| 6.3.3 总性能参数的误差分析计算 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及其它成果 |
| 附录（一）符号和缩略词说明 |
（7）基于相似准则的轴流压气机缩比模化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 相似理论在压气机中的应用 |
| 1.3 缩比模化方法的优势 |
| 1.4 缩比模化设计在国内外研究现状 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 压气机内部流场的数值计算基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 NUMECA软件介绍 |
| 2.2.1 IGG/AutoGrid |
| 2.2.2 FINETM |
| 2.2.3 CFView |
| 2.3 数值计算方法 |
| 2.3.1 控制方程 |
| 2.3.2 加速收敛技术 |
| 2.4 湍流模型 |
| 2.5 y+的由来 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 原型压气机数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原型九级半压气机数值模拟 |
| 3.2.1 原型压气机模型介绍 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.2.3 计算域网格划分 |
| 3.2.4 收敛标准及失速的判定 |
| 3.2.5 模型的校核 |
| 3.3 母型两级半压气机数值模拟 |
| 3.3.1 压气机的工作特性分析 |
| 3.3.2 极限流线分析 |
| 3.3.3 不同叶高截面马赫数的比较 |
| 3.3.4 子午面相对马赫数的比较 |
| 3.4 不同转速下的压气机性能分析 |
| 3.4.1 不同转速下子午面相对马赫数的比较 |
| 3.4.2 极限流线的比较 |
| 3.4.3 压气机一级动叶进气角对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 轴流压气机缩比模化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缩比模化方法简介 |
| 4.3 相似三定律 |
| 4.3.1 相似第一定理 |
| 4.3.2 相似第二定理 |
| 4.3.3 相似第三定理 |
| 4.4 缩比模化方法的确定 |
| 4.4.1 几何相似 |
| 4.4.2 运动相似 |
| 4.4.3 动力相似 |
| 4.4.4 功率限定条件下的缩比模化系数公式的推导 |
| 4.4.5 尺寸比例系数的选择 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 缩比压气机的数值模拟分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 边界条件 |
| 5.3 设计工况下数值模拟对比分析 |
| 5.4 不同工况下数值模拟对比分析 |
| 5.5 极限流线的对比 |
| 5.6 展向气动参数对比 |
| 5.6.1 各级叶片表面静压力分布 |
| 5.6.2 进口气流角对比 |
| 5.7 转子叶顶间隙与压气机性能的关系 |
| 5.7.1 整体性能的影响 |
| 5.7.2 叶顶间隙对内部流动的影响分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）多级轴流压气机前加级设计及性能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 压气机加级设计的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 压气机扩稳措施-可转导叶 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值计算方法 |
| 2.2.1 基本控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.3 计算网格 |
| 2.4 数据处理公式 |
| 2.5 计算网格数无关性验证 |
| 2.6 湍流模型的选取 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 多级轴流压气机前加级设计方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压气机前加级设计方法 |
| 3.2.1 原压气机性能及加级要求 |
| 3.2.2 加级基本原理 |
| 3.2.3 加级设计流程 |
| 3.3 某8级轴流压气机前加级设计 |
| 3.3.1 加级匹配点的选择 |
| 3.3.2 一维设计 |
| 3.3.3 基于流线曲率法的S2流面设计 |
| 3.3.4 叶片三维造型 |
| 3.3.5 前加级压气机网格划分及流场计算 |
| 3.3.6 三维计算结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 第零级与原压气机流场匹配 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 第零级沿叶高的扭曲设计方案 |
| 4.3 匹配计算结果分析 |
| 4.3.1 设计点流场分析 |
| 4.3.2 100%转速近失速点流场分析 |
| 4.3.3 90%转速近失速点流场分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 第零级压气机优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 第零级叶片展弦比选取 |
| 5.2.1 零级动静叶展弦比的确定 |
| 5.2.2 第零级压气机不同展弦比设计方案确定 |
| 5.3 第零级叶型参数-展弦比的影响 |
| 5.3.1 第零级压气机不同展弦比总体性能分析 |
| 5.3.2 第零级压气机设计点流动分析 |
| 5.3.3 第零级压气机近失速点流动分析 |
| 5.4 扭曲方案不同时展弦比对零级压气机的影响规律 |
| 5.5 反动度不同时展弦比对零级压气机的影响规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 前加级压气机低工况性能优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 第零级压气机最终方案 |
| 6.3 前加级压气机低工况性能优化 |
| 6.3.1 低工况扩稳措施 |
| 6.3.2 可转导叶调节方案的确定 |
| 6.4 加级后整机总体性能对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）轴流压气机相似设计性能预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文研究背景和意义 |
| 1.2 相似理论在压气机中的应用 |
| 1.3 模化设计国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 压气机内部流动数值模拟方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值计算工具 |
| 2.3 控制方程 |
| 2.3.1 质量守恒方程 |
| 2.3.2 动量守恒方程 |
| 2.3.3 能量守恒方程 |
| 2.4 湍流模型 |
| 2.5 控制方程组的离散 |
| 2.5.1 空间离散 |
| 2.5.2 时间离散 |
| 2.6 加速收敛技术 |
| 2.6.1 当地时间步长 |
| 2.6.2 隐式残差光顺 |
| 2.6.3 多重网格法 |
| 2.7 计算收敛标准 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 建模与网格划分 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维模型的建立 |
| 3.3 *.GEOMTURBO文件的书写 |
| 3.4 网格划分 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 原型压气机的数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 原型六级半压气机数值模拟 |
| 4.2.1 边界条件 |
| 4.2.2 网格模型 |
| 4.2.3 总体性能对比 |
| 4.3 原型三级半压气机数值模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 相似设计压气机性能预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 相似理论 |
| 5.2.1 几何相似 |
| 5.2.2 运动相似 |
| 5.2.3 动力相似 |
| 5.3 数值模拟方案的确定 |
| 5.3.1 尺寸比例系数的确定 |
| 5.3.2 边界条件 |
| 5.4 设计工况数值模拟结果及分析 |
| 5.4.1 速度矢量流场 |
| 5.4.2 型面压力分布 |
| 5.4.3 流场分布情况 |
| 5.5 不同工况下压气机性能 |
| 5.5.1 马赫数的比较 |
| 5.5.2 内部流动的比较 |
| 5.5.3 叶片表面压力的比较 |
| 5.6 压气机工作特性 |
| 5.7 叶顶间隙变化对压气机的影响 |
| 5.7.1 总体性能影响 |
| 5.7.2 内部流场的影响 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 压气机的优化设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 优化设计流程 |
| 6.2.1 优化对象 |
| 6.2.2 叶片参数化拟合 |
| 6.2.3 网格生成和流场计算 |
| 6.2.4 生成数据库样本 |
| 6.2.5 优化计算 |
| 6.3 优化设计结果与分析 |
| 6.3.1 积叠规律优化 |
| 6.3.2 综合优化 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）航改大功率、高效率舰船燃气轮机的技术发展途径探讨（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 大功率、高效率燃气轮机军事需求分析 |
| 2 航改大功率、高效率舰船燃气轮机研制的技术途径 |
| 2.1 开发简单循环航改舰船燃气轮机 |
| 2.2 开发复杂循环航改舰船燃气轮机 |
| 3 航改间冷燃气轮机研制的可行性 |
| 4 结束语 |
四、大功率燃气轮机压气机加级设计的可行性分析及有关试验研究（论文参考文献）
- [1]航改型燃气轮机低污染燃烧技术研究[D]. 赵玮杰. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [2]基于（火用）分析的燃气轮机总体性能优化设计方法研究[D]. 刘峰. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021
- [3]双机并车推进系统实验台搭建及仿真与试验研究[D]. 马召召. 武汉理工大学, 2020(08)
- [4]D公司重型燃气轮机高温叶片量产项目可行性分析[D]. 董强. 电子科技大学, 2019(04)
- [5]船用间冷燃气轮机变工况特性与运行优化方法研究[D]. 季念坤. 哈尔滨工程大学, 2019(04)
- [6]舰船大功率轴流压气机气动设计研究[D]. 任兰学. 中国舰船研究院, 2018(05)
- [7]基于相似准则的轴流压气机缩比模化设计[D]. 马然. 哈尔滨工程大学, 2018(08)
- [8]多级轴流压气机前加级设计及性能优化[D]. 朱青芳. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [9]轴流压气机相似设计性能预测[D]. 刘娜. 哈尔滨工程大学, 2014(03)
- [10]航改大功率、高效率舰船燃气轮机的技术发展途径探讨[J]. 杨立山,郑培英,聂海刚,朱敏. 航空发动机, 2013(06)