透平機的案例
透平壓縮機和離心泵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的比較與選用
透平壓縮機和離心泵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較
01
透平壓縮機技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較
煉化行業(yè)透平壓縮機主要適用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下。
可以看出，透平壓縮機現(xiàn)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。從采標(biāo)情況看，SY/T 6651和JB/T6443都是等同采用（IDT）美國石油協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)API 617-2002的。SH/T 3144是在API 617-2002的基礎(chǔ)上補充了一些技術(shù)規(guī)定，適用范圍僅限于離心/軸流式壓縮機一類機型。API 617-2002這版標(biāo)準(zhǔn)和之前版本最顯著的不同是增加了適用物資范圍（擴大至軸流/離心式壓縮機、整體式齒輪增速離心壓縮機和膨脹機-壓縮機等3類機型），標(biāo)準(zhǔn)整體結(jié)構(gòu)分為4個部分（第一部分是通用要求，其他3個部分針對3類機型提出具體要求）。
另外API 617-2002在設(shè)備設(shè)計、制造、動力學(xué)等方面的技術(shù)要求也有所提高，比如設(shè)備不間斷連續(xù)運轉(zhuǎn)時間由3年提高至5年、轉(zhuǎn)子動力學(xué)部分的規(guī)定也增加了大量篇幅。JB/T 4359最早是等同采標(biāo)ISO 8011-1988的，僅適用于介質(zhì)為空氣的軸流式壓縮機，它在特殊工況下的材料選擇、轉(zhuǎn)子帶阻尼不平衡響應(yīng)分析及穩(wěn)定性分析、性能試驗執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等方面的規(guī)定，與API 617標(biāo)準(zhǔn)相比要簡單一些。
透平壓縮機輸送各種工藝氣體時，為了防止或限制這些氣體沿壓縮機旋轉(zhuǎn)軸泄漏到大氣中，就必須采用軸端密封，保證運行安全。透平壓縮機一般選用迷宮密封、浮環(huán)密封、機械密封、干氣密封等類型的密封。干氣密封這類非接觸式密封，由于具有可靠性高、無油污染、功率消耗低、壽命長等優(yōu)點，已成為危險性氣體軸端密封的主要選擇。
展開 什么是透平機？詳細(xì)解讀透平機組原理和系統(tǒng)！
編 輯 | 化工活動家
來 源 | 互聯(lián)網(wǎng)整理
透平是將流體工質(zhì)中蘊有的能量轉(zhuǎn)換成機械功的機器，又稱渦輪或渦輪機。透平是英文turbine的音譯,源于拉丁文turbo一詞,意為旋轉(zhuǎn)物體。透平的工作條件和所用工質(zhì)不同，所以它的結(jié)構(gòu)型式多種多樣，但基本工作原理相似。透平的最主要的部件是一個旋轉(zhuǎn)元件,即轉(zhuǎn)子,或稱葉輪，它安裝在透平軸上，具有沿圓周均勻排列的葉片。流體所具有的能量在流動中，經(jīng)過噴管時轉(zhuǎn)換成動能，流過葉輪時流體沖擊葉片，推動葉輪轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動透平軸旋轉(zhuǎn)。透平軸直接或經(jīng)傳動機構(gòu)帶動其他機械，輸出機械功。透平機械的工質(zhì)可以是氣體，如蒸汽、燃?xì)狻⒖諝夂推渌麣怏w或混合氣體，也可以是液體，如水、油或其他液體。以水為工質(zhì)的透平稱為水輪機；以蒸汽為工質(zhì)的透平稱為汽輪機；以燃?xì)鉃楣べ|(zhì)的透平稱為燃?xì)?em>透平。??
水輪機--水從高水位水庫沿通道流向處于低水位的水輪機的過程中，高水位水的勢能變成動能，推動水輪機旋轉(zhuǎn)。流過水輪機的尾水沿水道流去。現(xiàn)代水輪機的唯一用途是作為水電站的動力源，帶動發(fā)電機發(fā)電。??
汽輪機--它的工質(zhì)是蒸汽，具有熱能。蒸汽來自燃用礦物燃料的鍋爐，或是來自核動力裝置加熱的蒸汽發(fā)生器。它們產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽以高速度經(jīng)噴管送到蒸汽透平，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，輸出動力。蒸汽流速很高，透平轉(zhuǎn)子尺寸較小,所以轉(zhuǎn)速可達10000轉(zhuǎn)／分。汽輪機主要用于火力發(fā)電廠，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電；也用于遠(yuǎn)洋大型船舶和潛水艇作為主機驅(qū)動螺旋槳，推進船舶。
燃?xì)?em>透平--它與壓氣機、燃燒室成為燃?xì)廨?em>機裝置的三大主要部件。空氣供入壓氣機，壓縮成較高壓力和溫度的壓縮空氣，流入燃燒室與燃料混合、燃燒，形成高溫、高壓、高速的燃?xì)饬鳎魅肴細(xì)?em>透平并推動燃?xì)?em>透平旋轉(zhuǎn)，經(jīng)透平軸輸出機械功。燃?xì)?em>透平轉(zhuǎn)速高達每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)。
展開 氦氣透平壓氣機轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
作者：王旭 周傳月 關(guān)鍵字：氦氣透平壓氣機 轉(zhuǎn)子動力學(xué) 電磁軸承
本文用Samcef Rotor軟件對氦氣透平壓氣機轉(zhuǎn)子支承系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)子動力學(xué)計算與分析，通過大量分析計算，為氦氣透平壓氣機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計提供設(shè)計依據(jù)。
1.引言
清華大學(xué)IOMW高溫氣冷實驗堆HTR-IOGT項目是國家863重點攻關(guān)項目，氦氣透平壓氣機組（以下簡稱氦氣輪機）是該項目能量轉(zhuǎn)換的核心設(shè)備。氦氣輪機主要由低壓壓氣機、高壓壓氣機、氦氣渦輪以及壓氣機和渦輪的進排氣裝置組成。氦氣輪機采用單軸立式布置，工作時由徑向電磁軸承和軸向止推電磁軸承支承、非工作狀態(tài)由徑向機械軸承和軸向止推機械軸承支承。由于氦氣輪機采用單軸雙支承結(jié)構(gòu)，從而決定了其柔性轉(zhuǎn)子的動力學(xué)特征。在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，如何調(diào)整轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速、如何確保轉(zhuǎn)子過臨界時較小的振動幅值以及如何保證計算的準(zhǔn)確性等，這些都是我們十分關(guān)心的問題。本文就是針對上述問題，論述工程設(shè)計中配合總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，進行氦氣輪機轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速與振型計算以及氦氣輪機轉(zhuǎn)子穩(wěn)態(tài)諧波響應(yīng)計算與分析。
2.計算模型
2.1 幾何模型
圖1為氦氣輪機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。從左到右分別為低壓壓氣機轉(zhuǎn)子前軸及其上的支承、低壓壓氣機轉(zhuǎn)子、高低壓壓氣機間聯(lián)接軸、高壓壓氣機轉(zhuǎn)子、高壓壓氣機與氦氣渦輪間聯(lián)接軸、氦氣渦輪、渦輪后軸及其上的支承。
圖1 氦氣輪機轉(zhuǎn)子支承結(jié)構(gòu)
轉(zhuǎn)子動力學(xué)計算是配合氦氣輪機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計進行的，因此，要求計算結(jié)果要保證一定的精度，同時還要進行很多不同結(jié)構(gòu)方案的計算，而氦氣輪機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，完全模擬轉(zhuǎn)子的實際結(jié)構(gòu)會給計算帶來很大的不便，甚至?xí)a(chǎn)生局部振動干擾整個轉(zhuǎn)子的動力學(xué)計算的情況。基于上述考慮，決定計算模型采用三維計算模型，但對三維模型進行必要合理的簡化。
展開 中石油PPT│透平壓縮機干氣密封原理及應(yīng)用
中石油PPT│透平壓縮機干氣密封原理及應(yīng)用
中石油PPT│凝汽式透平和離心式壓縮機原理及操作
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獨山子石化│裂解氣壓縮機系統(tǒng)長周期運行中的問題及對策
裂解氣壓縮機系統(tǒng)出現(xiàn)的問題及對策
對于不同裝置、不同的工藝設(shè)計可能出現(xiàn)不同的影響壓縮機長周期運行的問題，就獨山子石化乙烯裝置來說，主要出現(xiàn)有如下幾個問題。
01
低壓閥全開改變透平控制模式
裂解氣壓縮機采用抽汽凝汽式蒸汽透平驅(qū)動，驅(qū)動蒸汽全部來自裂解爐自產(chǎn)的超高壓蒸汽(SS)，靠高、低壓調(diào)節(jié)閥(SV31800、SV31801)來調(diào)節(jié)抽汽和凝液量。當(dāng)裂解爐自產(chǎn)的SS品質(zhì)存在缺陷，且在SV31800維持SS壓力穩(wěn)定的前提下，只能靠開大SV31801閥來滿足透平做功，這將導(dǎo)致裂解氣壓縮機透平抽汽量(高壓蒸汽量)減少，凝液量增加，并增大裝置能耗。在壓縮機大負(fù)荷運行時，時常造成低壓閥全開，使壓縮機失去操作彈性，給裝置安全穩(wěn)定運行帶來不利影響。圖2為裂解氣壓縮機透平示意。
正常運行期間，透平的轉(zhuǎn)速和進汽壓力同時被控制，使用2個獨立的控制回路，從轉(zhuǎn)速控制器和進汽壓力控制器來的信號輸入內(nèi)在的比率邏輯比率電路使SV31800和SV31801控制閥相互作用，使透平轉(zhuǎn)速和進汽壓力均達到操作要求。當(dāng)進汽壓力增加時，進汽壓力控制器將開大SV31800控制閥，但會造成透平轉(zhuǎn)速升高，此時轉(zhuǎn)速控制器就會關(guān)小SV31801控制閥。在正常運行時，轉(zhuǎn)速控制器作用于SV31801控制閥，轉(zhuǎn)速控制器提高轉(zhuǎn)速將通過開大SV31801控制閥實現(xiàn)，反之亦然。
展開 CATIA平臺上的CFD工具CFDesign
CFdesign允許您對產(chǎn)品進行分析和優(yōu)化，可以對關(guān)鍵部件的位置及性能進行優(yōu)化，這些分析涉及液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、閥門、鼓風(fēng)機、風(fēng)扇、泵、壓縮機、散熱器、熱交換器、冷卻風(fēng)機、電源、多通管、HVAC部件、電機、透平機以及整個電子冷卻系統(tǒng)。CFdesign可以對一系列的應(yīng)用（請參閱“應(yīng)用列表”）進行流動和換熱分析，并得到可靠的模擬結(jié)果。CFdesign擁有高度自動化的功能和內(nèi)置的智能向?qū)В蚨鵁o論對初學(xué)者或高級用戶，CFdesign都是最佳的模擬工具。
【原創(chuàng)技術(shù)貼】CAESES在雙渦管蝸殼參數(shù)化建模中的應(yīng)用
下面以一種需要控制過流面面積及形心位置的透平機雙渦管蝸殼為例，介紹蝸殼的渦管區(qū)建模思路。
圖1 雙蝸殼模型示例
圖1的綠色部分表示蝸殼的渦管區(qū)，對于設(shè)計者而言，首先需要控制渦管周向截面的面積變化，其次調(diào)整渦管周向截面的形心位置。
蝸殼兩根渦管的建模方式只有位置不同，建模思路是一樣的，截面曲線的創(chuàng)建以擋板頭部的圓弧作為基準(zhǔn)，渦管截面中作為面積計算的部分屬于軸對稱的結(jié)構(gòu)。
圖2 渦管截面軸對稱型線
渦管的創(chuàng)建流程可以簡單描述為：
以上創(chuàng)建流程可以集成在一個feature中，包括公式計算、型線特征創(chuàng)建、數(shù)值迭代等內(nèi)容。
2017.03.17-上海-氣動聲學(xué)仿真專題研討會
流致噪聲問題已覆蓋航空、航天、汽車、船舶、軍工、通用機械、家電等各個工程領(lǐng)域，典型的案例包括飛機機身和起落架噪聲、航空發(fā)動機噪聲、螺旋槳推進噪聲、引擎的噴流噪聲、汽車后視鏡和車身噪聲、透平機的風(fēng)扇噪聲、管路噪聲、高速列車受電弓噪聲等。流致噪聲不僅會大大降低產(chǎn)品的舒適性，還有可能會帶來嚴(yán)重的噪聲傷害或者結(jié)構(gòu)破壞，因此已經(jīng)成為當(dāng)前工業(yè)界廣泛關(guān)注和研究的問題。
為幫助國內(nèi)用戶加深對最新氣動聲學(xué)仿真技術(shù)的了解，Siemens PLM Software將于3月17日在上海舉辦“氣動聲學(xué)仿真專題交流會”，并邀請國外聲學(xué)仿真產(chǎn)品經(jīng)理Korcan Kucukcoskun博士主講。本次研討會將以Star-CCM+流場分析軟件與LMS Virtual.Lab Acoustics振動噪聲仿真軟件為載體，針對氣動聲學(xué)相關(guān)的原理、方法以及典型應(yīng)用案例等進行講解。
本次研討會適合所有關(guān)心氣動聲學(xué)的技術(shù)人員與部門主管。
會議信息：
日期：2017年3月17日（星期五）
時間： 08:30-09:00簽到，09:00正式開始
地點：上海銀星皇冠假日酒店 銀星2廳（四樓）
地址：上海市長寧區(qū)番禺路400號，近交通大學(xué)地鐵站（10號線、11號線）
主講人：Korcan Kucukcoskun博士，英文授課，提供中文翻譯
費用：免費
報名截止時間：3月15日
主講人簡介：
Korcan Kucukcoskun先生畢業(yè)于土耳其伊斯坦布爾科技大學(xué)，擁有機械工程學(xué)士學(xué)位及航空工程碩士學(xué)位。此后他在法國里昂中央理工大學(xué)攻讀并獲得博士學(xué)位，并在2012年發(fā)表文章《低速風(fēng)扇的自由和分散聲場預(yù)測》。在攻讀博士期間，他就開始在Siemens PLM Software工作，致力于氣動聲學(xué)的應(yīng)用，包括寬頻風(fēng)扇噪聲解決方案研發(fā)以及風(fēng)扇音調(diào)噪聲驗證等工作。
展開 乙烯裝置“三機”穩(wěn)定運行與操作優(yōu)化
三機優(yōu)化控制之改善真空度
三機隨著運行時間的增加，透平表面冷凝器的真空度逐漸降低，在夏季排汽壓力僅能維持-50kPa(設(shè)計值：-83kPa)，排汽壓力越高，透平效率降低，尤其在提高壓縮機負(fù)荷時，透平輸出功率僅能達到一定值，無法滿足壓縮機要求，造成壓縮機轉(zhuǎn)速提不上去。
對E-GT-201表面冷凝器進行第一次半肺切出清洗的嘗試，取得了成功并效果明顯。半肺器切出清洗，主要是通過降低裝置負(fù)荷，對循環(huán)水和蒸汽系統(tǒng)進行調(diào)整，將一組半肺器逐漸切出。在切出過程中透平表面冷凝器的真空度會逐漸下降，當(dāng)一組半肺器切出后，表面冷凝器的真空度可以維持在一個容許的真空度下保持穩(wěn)定運行，說明此組半肺器可以切出。借鑒此次成功的經(jīng)驗，技術(shù)人員決定如果壓縮機透平表面冷凝器真空度較低，影響壓縮機運行效果，可在每年的2、3月份，在氣溫較低的情況下，輪流對三機表面冷凝器進行半肺清洗。
半肺清洗取得了明顯的效果，消除了E-GT-201表面冷凝器真空度較低和排汽溫度較高的制約裝置正常運行的瓶頸。
展開 Siemens PLM Software氣動聲學(xué)仿真專題研討會
流致噪聲問題已覆蓋航空、航天、汽車、船舶、軍工、通用機械、家電等各個工程領(lǐng)域，典型的案例包括飛機機身和起落架噪聲、航空發(fā)動機噪聲、螺旋槳推進噪聲、引擎的噴流噪聲、汽車后視鏡和車身噪聲、透平機的風(fēng)扇噪聲、管路噪聲、高速列車受電弓噪聲等。流致噪聲不僅會大大降低產(chǎn)品的舒適性，還有可能會帶來嚴(yán)重的噪聲傷害或者結(jié)構(gòu)破壞，因此已經(jīng)成為當(dāng)前工業(yè)界廣泛關(guān)注和研究的問題。
為幫助國內(nèi)用戶加深對最新氣動聲學(xué)仿真技術(shù)的了解，Siemens PLM Software將于4月21日在上海舉辦“氣動聲學(xué)仿真專題交流會”，并邀請國外聲學(xué)仿真產(chǎn)品經(jīng)理Korcan Kucukcoskun博士主講。本次研討會將以LMS Virtual.Lab Acoustics振動噪聲仿真軟件為載體，針對氣動聲學(xué)相關(guān)的原理、方法以及典型應(yīng)用案例等進行講解。
本次研討會適合所有關(guān)心氣動聲學(xué)的技術(shù)人員與部門主管。
會議信息：
日期：2016年4月21日（星期四）
時間： 08:30-09:00簽到，09:00正式開始
地點：上海銀星皇冠假日酒店 銀星2廳
地址：上海市長寧區(qū)番禺路400號，距交通大學(xué)地鐵站（10號線、11號線）5號出口步行約5分鐘
主講人：Korcan Kucukcoskun博士，英文授課，提供中文翻譯
費用：免費
報名截止時間：4月18日17:00
主講人簡介：
Korcan Kucukcoskun先生畢業(yè)于土耳其伊斯坦布爾科技大學(xué)，擁有機械工程學(xué)士學(xué)位及航空工程碩士學(xué)位。此后他在法國里昂中央理工大學(xué)攻讀并獲得博士學(xué)位，并在2012年發(fā)表文章《低速風(fēng)扇的自由和分散聲場預(yù)測》。在攻讀博士期間，他就開始在Siemens PLM Software工作，致力于氣動聲學(xué)的應(yīng)用，包括寬頻風(fēng)扇噪聲解決方案研發(fā)以及風(fēng)扇音調(diào)噪聲驗證等工作。
展開 
離心壓縮機的監(jiān)測及故障診斷
例如2＃14000制氧機共有四臺大型離心壓縮機，分別由三個國內(nèi)、外知名廠家提供。其中為空分提供原料的空壓機采用了沈陽鼓風(fēng)機廠生產(chǎn)的DH90型透平壓縮機，系單進氣、雙軸、齒輪式、四級等溫壓縮，設(shè)計壓力0.52MPa，流量75500m3/h，由一臺電壓10000伏，功率7400KW的上海電機廠生產(chǎn)的同步電機驅(qū)動。壓縮產(chǎn)品氧氣的氧壓機采用了杭氧生產(chǎn)的3TYS90+2TYS60型透平壓縮機，系雙缸、十級、水平剖分型式，設(shè)計壓力2.9MPa，流量16000Nm3/h，配置了一臺功率3400KW的上海電機廠生產(chǎn)的異步感應(yīng)電動機。壓縮產(chǎn)品氮氣的兩臺透平壓縮機均為美國英格索蘭公司生產(chǎn)，其中4C90M×4N2型氮壓機系單進氣、四軸、離心式壓縮機，設(shè)計壓力1.0MPa, 設(shè)計流量14921m3/h；2CII35M×3N2型氮壓機系單進氣、三軸、離心式壓縮機，設(shè)計壓力2.2MPa,設(shè)計流量5042m3/h，驅(qū)動電機均為德國西門公司的異步電機。這些設(shè)備的共同特點是結(jié)構(gòu)精度高、運行周期長，但每臺機組的結(jié)構(gòu)形式又各不相同。由此可見，加強理論知識的學(xué)習(xí)、掌握機組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和強化各相關(guān)專業(yè)知識是非常重要的。
二、研究設(shè)備特點、掌握運行規(guī)律
在離心壓縮機整個服役期內(nèi)，設(shè)備故障發(fā)生的次數(shù)和使用的時間是有著其內(nèi)在的宏觀規(guī)律的。雖然對于一臺離心壓縮機而言，發(fā)生故障的時間、次數(shù)以及運行壽命各不一樣，但都有以下一些共同特點：
1、離心壓縮機剛投運的第一年，事故發(fā)生的頻率較高。其原因在于：設(shè)備在設(shè)計、制造、安裝過程中所存在的問題在運行初期得以暴露以及操作人員對設(shè)備性能、運行規(guī)律也需要一個學(xué)習(xí)和掌握的過程。
展開 脈沖袋式除塵器設(shè)計選型
b.為適應(yīng)塵源的變化，除塵器設(shè)計中需要在正常風(fēng)量之上加若干備用風(fēng)量時，從而按著最高風(fēng)量設(shè)計除塵器；
c.若布袋除塵器的煙氣處理溫度已經(jīng)確定，而氣體又采取稀釋法冷卻時，處理風(fēng)量還要考慮增加稀釋的空氣量
2.布袋除塵器排塵濃度的確定：
a.首先應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，有些城市、地區(qū)和企業(yè)要求更低的濃度
b.許多情況下對排塵濃度有更加嚴(yán)格的要求：毒性粉塵；透平機進氣凈化；垃圾焚燒尾氣；大型高爐的煤氣凈化。
設(shè)計選型技術(shù)要求合格的袋式除塵器
3.運行溫度的確定：
a.當(dāng)含塵氣體為常溫時，運行溫度通常就是含塵氣體的溫度，
b.對于高溫?zé)煔猓枰鶕?jù)技術(shù)經(jīng)濟比較確定是否采取降溫措施，并確定降溫幅度。
c.若含塵氣體溫度過低可能導(dǎo)致結(jié)露時，需采取升溫措施。 運行溫度的上限應(yīng)在所選濾料允許的長期使用溫度之內(nèi)；而其下限應(yīng)高于露點溫度15～20℃。
d.當(dāng)煙氣中含有酸性氣體時，露點溫度較高，應(yīng)予以特別的關(guān)注。
4.清灰方式的確定：
a.主要根據(jù)含塵氣體特性、粉塵特性、煙氣含塵濃度的大小、粉塵清灰的難易程度和設(shè)備阻力，通過技術(shù)經(jīng)濟比較結(jié)果確定。
b.對于粉塵粘而細(xì)的爐窯煙氣,或含塵濃度高的煙氣宜盡量選擇清灰能力強、清灰效果好、設(shè)備阻力低的清灰方式。
c.如何選擇在線或離線清灰，應(yīng)視除塵工藝及用戶條件等諸多方面進行綜合考慮:
對于小型且入口粉塵濃度低的除塵器，一般采用在線清灰，反之采用離線;
對于大型除塵器一般設(shè)計為離線結(jié)構(gòu)并具有離線、在線兩種可以切換的清灰功能;
當(dāng)工況條件允許不離線清灰時，可切換為在線清灰，但無論在線或離線清灰.均不影響除塵器運轉(zhuǎn).
展開 工業(yè)通風(fēng)機研制參考學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T·1236-2017·工業(yè)通風(fēng)機·用標(biāo)準(zhǔn)化風(fēng)道性能試驗 GB/T2888-2008風(fēng)機和羅茨鼓風(fēng)機噪聲測量方法 GB/T3235-2008通風(fēng)機基本型式、尺寸參數(shù)及性能曲線 GB/T10178-2006工業(yè)通風(fēng)機現(xiàn)場性能試驗 GB/T19075-2003工業(yè)通風(fēng)機詞匯及種類定義 GB/T13274-91-般用途軸流通風(fēng)機技術(shù)條件 GB/T13275-91-般用途軸流通風(fēng)機技術(shù)條件 JB/T9101-2014通風(fēng)機轉(zhuǎn)子平衡 JB/T8690-2014通風(fēng)機噪聲限值 JB/T10562-2006-般用途軸流通風(fēng)機·技術(shù)條件 JB/T10563-2006-般用途軸流通風(fēng)機·技術(shù)條件 JB/T2977-2005工業(yè)通風(fēng)機、透平鼓風(fēng)機和壓縮機名詞術(shù)語 JB/T-6445-2005·工業(yè)通風(fēng)機葉輪超速試驗
展開 基于CAESES的超臨界二氧化碳（sCO2）軸流透平葉片優(yōu)化設(shè)計研究
軸流透平葉片的空氣動力學(xué)優(yōu)化
透平葉片優(yōu)化是為了最大程度地減少葉片氣動損失。在CAESES軟件中調(diào)整曲線控制點和CST變換參數(shù)，并且將曲率單調(diào)性作為約束，采用DAKOTA的優(yōu)化方法進行葉片氣動性能優(yōu)化。將透平葉片損失系數(shù)Y2-norm定義為相對于原始葉片損失系數(shù)的歸一化相對值，即每一個新葉片模型損失除以原始葉片模型損失的比值。
B樣條方法中，每個控制點的參數(shù)變化都在與基準(zhǔn)值相差0.05毫米范圍內(nèi)。此方法不同方案的相對葉片損失如下圖所示。其中最小相對葉片損失為Y2-norm= 0.85，這意味著與初始葉片模型相比，損失減少了15％。
*B樣條優(yōu)化的相對葉片損失
對于CST方法，幾何形狀的變化分布在整個葉片表面上，參數(shù)變化范圍超過70％.不同方案的相對葉片損失如下圖所示，優(yōu)化后最小相對葉片損失為0.83，表明該設(shè)計葉片損失相較于原始模型減少了17％.與B樣條方法，CST方法的變形覆蓋了更多的設(shè)計空間。與最佳的B樣條設(shè)計相比，最佳的CST設(shè)計葉片損失要低2％。
*CST方法優(yōu)化的相對葉片損失
進一步工作
本項目中還考慮了葉片應(yīng)力計算，這是透平葉片設(shè)計不可或缺的一部分，特別是對于高能量密度的sCO2循環(huán)。計算時考慮了葉片離心拉應(yīng)力及流體載荷所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力的總和。在優(yōu)化過程中，進行氣動分析優(yōu)化同時，也調(diào)用應(yīng)力計算軟件進行應(yīng)力分析，保證優(yōu)化后模型滿足強度要求。
本文也研究了功率從10 MW擴大到50 MW時，功率密度增加對透平機設(shè)計的影響。進一步研究中還考慮了工作條件、葉片尺寸和葉片材料的變化。
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