涡轮

摘要： 采用非定常雷诺平均的数值模拟方法,针对GEE3双级涡轮的一级转子和二级静子的时序效应对内部三维非定常流动的影响机制进行了深入分析。研究发现一级转子时序效应不会引起二级静子进口流动条件发生改变。不同的静子时序位置,1.5级涡轮时均效率相差不到0.1%;但改变了损失沿展向的分布,使时均效率沿展向位置的变化剧烈。不同的转子时序位置,双级时均总效率沿展向分布不同,在中径处最大差值为0.4%,效率变化最明显的位置处于80%展向高度以上接近叶尖的区域。各转子时序位置对应两级时均效率没有发生改变。

摘要： 采用轻质TiAl合金代替较重的镍基高温合金制作内燃机增压器涡轮,是改善内燃机加速响应性、实现轻量化的有效技术途径之一。围绕TiAl合金增压器涡轮的工程化应用,分析了TiAl合金增压器涡轮的合金及组织设计、涡轮制备技术、涡轮连接技术、母合金制备技术、应用考核试验等方面的国内外研究现状和研究进展。认为我国铸造技术和连接技术以及母合金制备技术基本成熟,已具备了工程化应用的条件,但尚需进一步提高TiAl涡轮的铸造和连接生产效率以及尽快制定相应的行业标准。

摘要： 介绍了国内部件试验台现状,从新型压气机试验台、新型燃烧试验台、新型涡轮试验台三方面了说明了新型部件试验台的设计,提出了新型部件试验台难点,以期对燃气轮机的研发提供借鉴。

摘要： 为了分析涡轮工作参数和结构参数对涡轮水力效率和最大等效应力的影响规律,以水力驱动涡轮引鞋工具的涡轮为研究对象,考虑涡轮与流体之间的流固耦合作用,利用有限元方法对相关参数进行单因素敏感性分析并筛选影响较大的参数,然后建立关于涡轮水力效率和最大等效应力的多因素多水平的响应面分析模型,最后拟合对应的回归方程。研究结果表明:涡轮最大等效应力发生在涡轮转子叶片根部,且应力由根部向另一端递减;建立的涡轮最大等效应力和水力效率与设计变量的响应面模型具有较高的拟合精度,满足计算要求;涡轮的水力效率受流体的流量影响较大且随着流量的增大而增大,增幅58.41%;涡轮转子的最大等效应力受流体流量、流体密度与涡轮定转子叶片数的影响显著,并随着这些因素的增大而呈现正增长趋势,增幅分别为146.81%、66.20%和23.91%。研究结果可为水力驱动涡轮引鞋工具的设计提供理论依据,还可为涡轮的流固耦合相关研究提供参考。

摘要： 贫油预混燃烧室出口的强旋流和温度不均匀特征向下游迁移,直接影响了下游涡轮静叶栅端壁的气动性能,进而改变了气膜冷却端壁的传热冷却特性。设计了具有典型速度和温度出口特征的燃烧室,与实验数据对比,验证了设计的燃烧室出口具有典型的旋流和温度分布特征。采用数值求解三维雷诺平均N-S方程和剪切应力传输湍流模型SST k-ω研究了燃烧室出口旋流对静叶栅端壁流动型态和传热冷却特性的影响。对比分析了燃烧室出口旋流核心与静叶栅沿栅距5个相对位置时气膜冷却端壁的流场型态和传热冷却特性。研究表明:当燃烧室出口旋流中心正对静叶片1时,马蹄涡压力面分支横向迁移被削弱造成滞止点向下游移动,端壁传热恶化,第3排气膜冷却射流被带离端壁,绝热气膜有效度降低;旋流中心正对静叶片2时,马蹄涡压力面分支裹挟第2排气膜冷却射流冲击吸力面,二次冷却效果提升的同时端壁面平均气膜有效度提高,最大值为0.148,无量纲面平均热通量减小了0.0555。该研究揭示了燃烧室出口旋流对下游静叶栅端壁流场型态和传热冷却特性的影响机制,为端壁气膜冷却布局设计提供了一定的参考。

摘要： 涪陵页岩气田长水平段水平井钻井施工中面临着轨迹调整频繁、摩阻扭矩大、定向钻井托压等技术难题和挑战。涡轮式水力振荡器通过机械振动将滑动钻进时钻柱与井壁的静摩擦转变为动摩擦,取得了良好的降摩减阻效果,大幅提高长水平段一趟钻完钻成功率。介绍涡轮式水力振荡器结构及其降摩减阻机理,开展结构及性能专项优化,分析涪陵地区该水力振荡器的应用情况,对下一阶段该水力振荡器在涪陵页岩气田中的推广应用提出建议。

摘要： 为探讨轮缘密封气流对高压涡轮静叶通道内流动特性的影响,采用SST湍流模型求解三维非定常雷诺方程,分析无封严腔、无封严气流以及4种封严流量下涡轮静叶通道内压力波动和气流变化。研究结果表明:封严腔出口受上游静叶压力场影响较大,燃气入侵发生在静叶尾缘附近压力面和吸力面两侧气流交汇形成的高压区;封严出流发生在静叶通道中间位置受吸力面侧扩压区影响的低压区;封严出流与主流掺混形成的新涡量结构卷吸了部分附面层流体,削弱了二次流结构的强度,同时对主流通道形成堵塞效应,推动了轮毂二次流向吸力面靠近同时径向位置的抬升;盘泵效应导致的封严出流与主流的掺混增强了非定常效应,封严流量的增大能够抑制通道内非定常效应。

摘要： 为了提高涡轮榫连接结构的微动疲劳寿命,以涡轮榫连接结构上齿模拟件为研究对象,建立了其参数化有限元模型,并对结构的特征参数开展了灵敏度分析,确定了对微动疲劳寿命影响最大的5个参数为设计参数。基于多学科优化平台ISIGHT集成ANSYS和MATLAB,实现了优化过程的自动化。分别采用序列二次规划算法和多岛遗传算法,在满足几何约束和强度约束的条件下,完成了榫连接结构抗微动疲劳损伤优化设计,并进行了试验验证。优化结果表明,两种优化算法均能有效地延长榫连接结构微动疲劳寿命,且序列二次规划算法可以较少的迭代次数得到较好的优化结果。

摘要： 为满足气流管道监测系统的自供电需求,提出一种磁耦合激励的涡轮式压电气流俘能器。建立了俘能器的理论模型并进行了仿真分析,设计制作了样机并进行了试验测试,获得了磁铁排布、附加质量、压电振子串并联及负载电阻对其输出特性的影响规律。结果表明:在其他条件确定时,存在多个较佳气压使输出电压出现峰值,主频峰值的大小和分频的位置均与激励磁铁排布有关;通过附加质量可以调节最佳气压和输出电压峰值,采用多个不同附加质量的压电振子串联或并联可以拓宽俘能器的气压适应范围;存在不同的最佳负载使多个压电振子串联和并联时俘能器的输出功率达到最大,最佳负载及其所对应的最大输出功率分别为(40 kΩ,41 mW),(15 kΩ,50 mW)。

摘要： 为提高涡轮流场仿真计算的收敛性和结果的精度,基于动网格的流场仿真技术,探讨了涡轮瞬态流场仿真的2步方法——先稳态后瞬态计算。计算结果表明:在转子—静子间滑动界面上出现了计算方程守恒引起的流场参数阶跃,流场参数变化趋势与一维等熵流动理论分析结果一致。

摘要： 对某型发动机考虑转、静子轴向封严及叶冠容腔结构的高、低压涡轮,进行了数字仿真研究;与简化模型进行对比分析,获知了容腔泄漏流动对涡轮性能的影响,了解了封严容腔及叶冠容腔泄漏流与主流掺混的流场结构特点.

摘要： 采用数值求解Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程和k-ωSST紊流模型的方法研究了实验测量的模型涡轮级轴向和径向轮缘密封的燃气入侵和封严效率.数值计算得到的封严效率和实验数据吻合良好,验证了所采用的数值方法的可靠性.计算分析了3种转速下不同冷气量时轴向和径向轮缘密封的封严效率和燃气入侵特性.研究结果表明:在相同工况下,径向轮缘密封所需要的最小封严冷气量只有轴向轮缘密封的40％左右,径向轮缘密封的封严效率高于轴向轮缘密封.周向压力的不均匀是导致轮缘密封主流燃气入侵的主要原因,在周向主流压力高于盘腔的地方主流侵入盘腔,在周向主流压力低于盘腔的地方盘腔冷气以射流形式进入主流。

摘要： 建立了具有涡轮叶尖间隙计算功能的发动机实时模型并设计了主动间隙控制系统,以反映涡轮叶尖间隙控制对发动机动静态性能的影响.提出以半无限平面瞬态热传导与多项式拟合相结合的方法,更准确计算发动机动态过程中变化的叶尖间隙;基于涡轮叶尖间隙的变化量和涡轮性能参数的关系实时修正当前涡轮性能参数,提高了常规发动机部件级模型的计算准确度;在分析气冷式主动间隙控制系统的基础上,设计了一种可以控制叶尖间隙变化的机械式主动控制系统,使动态过程中变化的叶尖间隙始终处于指令间隙.通过对发动机地面加速过渡过程和高空巡航减速过渡过程的仿真,验证了上述方案的有效性.

摘要： 本文主要介绍的是对冲压而成TC涡轮叶片的测量方法,它是通过在CAD界面上建立叶片曲面与定位夹具的理论数学模型,求得理论夹具坐标与理论叶片曲面理论坐标的转换算式、运用CMM机的BastFit曲面最佳拟合得到坐标复合的算法,并运用数理统计得到坐标修正值的均方差,从而得到从测量夹具坐标转换到被测叶片曲面坐标的真正算式.

摘要： 本文以涡轮增压器的涡轮为研究对象,应用Fluent流动计算软件对增压器中的流体进行CFD数值模拟,将得到的温度和压力结果通过数据接口映射到FEA有限元计算的固体网格模型中进行数值模拟.通过FEA软件模拟计算得到涡轮的温度场和应力分布,进而判断涡轮在指定工况下是否超出材料的应力允许范围.计算结果对增压器涡轮的设计和生产应用具有一定的参考价值.

摘要： 针对导向器叶片可调的单级轴流涡轮进行数值计算研究，分析可调导叶端壁间隙对涡轮气动性能的影响。结果表明：可调导叶端壁间隙的存在明显降低了涡轮的气动性能，涡轮流量和可调导叶总压损失随端壁间隙增大而增加，涡轮效率和涡轮功率随端壁间隙的增大而降低；可调导叶上下端壁增加圆盘设计，可明显减小导叶端壁间隙对涡轮气动性能的影响。

摘要： 涡轮叶片的前尾缘形状对其气动性能较为敏感。采用四点三阶Bezier 曲线控制涡轮叶片前缘形状，固定前缘两切点，根据几何关系，通过给定参数L1和L2 确定另外两点坐标，实现由圆弧形到非圆弧形的参数化控制，并由数值模拟分析前缘形状变化带来的性能差异。首先以基元叶型为参数化研究基础，比较不同前缘形状对叶栅性能影响。由于非圆弧形前缘表面曲率半径增大较缓, 减小了前缘流动的速度梯度, 抑制过度膨胀，减小能量耗散；其次以某五级涡轮作为三维实例，验证了前缘变化所带来的性能影响。

摘要： 航空发动机涡轮后压力受感部的安装位置不仅影响其测量压力的精度,还影响航空发动机的很多重要变量的控制,所以选择一个合适的压力受感部安装位置至关重要.通过CFD数值模拟的方法,对涡轮后的整流支板通道、外涵通道、内外涵气流混合段以及稳定器进行了联立数值计算.计算结果表明,整流支板后形成的低压力尾迹区在压力受感部所在截面非常明显,将压力受感部端头进气孔设置于涡轮整流支板的尾迹区内是其测量结果偏低的主要原因.在选取压力受感部的安装位置时,不应忽略其上游部件尾迹区的影响.

摘要： 本文在某款六缸重型柴油机的基础上设计了带高压级废气旁通阀的两级增压系统,进行了外特性和万有特性试验.研究表明,高压级废气旁通阀开度调整对发动机性能有显著影响,在任一固定工况时都存在最优的旁通阀开度,并通过试验获得了全工况最优旁通阀开度控制和高低压级压比分配的规律；两级增压发动机在VNT发动机的基础上可以明显提高外特性低速段扭矩和有效热效率,发动机在绝大多数万有特性工况上获得了明显的经济性改善.

摘要： 在某梯形齿三齿榫接结构的基础上进行修改，将其改为圆弧齿结构，并进行了数值计算研究。用有限元软件ANSYS和Marc进行了接触分析，分别对比了ANSYS和Marc求解的梯形齿和圆弧齿榫接结构的结果。得出圆弧齿榫接结构能比梯形齿榫接结构减小应力。在此基础上，对圆弧齿榫接结构进行了优化分析，通过优化进一步减小了榫接结构的应力水乎。

摘要： 用于熔接到具有喷嘴轨道(455)的燃气涡轮发动机涡轮喷嘴(451)的防冲击盖(460)包括主体和用于与喷嘴轨道(455)形成第一熔接件的多个突片。所述主体具有板样形状并包括多个防冲击孔(464)、第一边缘、第二边缘以及第一翼面冷却孔(470)。所述多个突片包括从第一边缘延伸的第一突片(461)和从第二边缘延伸的第二突片(462)。所述第二突片(462)与所述第一突片(461)位于所述主体的不同象限。

摘要： 本发明涉及涡轮桨叶，该涡轮桨叶包括根部，该根部承载叶片，该叶片以呈盆状部末端的形式的末端而终止，该叶片具有内部壁和外部壁，还具有前缘、后缘以及末端壁，该末端壁界定了盆状部末端的底部，内部壁通过前缘、后缘以及末端壁来连接到外部壁，所述叶片还包括：‑蜿蜒的中间回路(28)，该中间回路包括第一径向管道(41)，该第一径向管道在根部处收集空气，并且通过第一弯曲部(46)来连接到第二径向管道(42)，第二径向管道通过第二弯曲部(47)来连接到第三径向管道(43)；‑盆状部末端下方的空腔(36)，该盆状部末端下方的空腔沿着出口壁(21)行进，并且从末端(S)的中心区域延伸到后缘(17)；‑中心径向管道(34)，该中心径向管道在根部处收集空气，并且在中间回路(28)的三个管道(41，42，43)中的至少两个管道之间延伸，并且直接地供给盆状部末端下方的空腔(36)。

摘要： 本发明提供一种能够通过在制造转动自如地保持VGS型涡轮增压器中的可变叶片的涡轮框架时几乎不需要费时间的切削工序而制造涡轮框架实现涡轮框架的批量生产的方法。其特征在于，包括从具有几乎恒定的板厚的金属材料冲裁以便一体地具有轮毂形成部(24a)和法兰形成部(23a)的坯料以便用作形成涡轮框架的原形的毛坯(W)，在加工毛坯(W)时，通过压制锻模以突出状态形成轮毂形成部(24a)，和通过冲裁在法兰形成部(23a)上形成用来转动自如地保持可变叶片的承装孔的步骤，在加工毛坯(W)时，并且在工序的一部或全部中在常温状态下进行加工。

摘要： 本发明涉及一种涡轮喷嘴，该涡轮喷嘴包括多个有角度的喷嘴区段(6)，每个有角度的区段(6)包括两个内部平台区段和外部平台区段，这两个内部平台区段和外部平台区段通过多个径向叶片(63)连接在一起，每个内部平台区段(62)刚性地附接到径向内部足部(621)，该喷嘴包括环形套环(5)，多个有角度的喷嘴区段首尾相连地周向地紧固在环形套环上，该套环(5)包括圆柱形环部(50)，圆柱形环部的径向内表面(51)包括耐磨材料(53)。该喷嘴的特征在于，每个内部平台区段的径向内部足部(621)包括径向凸片(622)，且环形环部(50)包括多个L形板(55)，每个板界定用于接纳凸片(622)的槽(553)，以通过将套环联接在每个有角度的喷嘴区段上来确保紧固。

摘要： 用于组装风力涡轮机的第一风力涡轮机部件和风力涡轮机的第二风力涡轮机部件的组装系统以及用于通过使用该组装系统来组装风力涡轮机的方法。本发明涉及一种组装系统，其用于组装风力涡轮机的第一风力涡轮机部件的至少一个第一风力涡轮机部件组装部段和风力涡轮机的第二风力涡轮机部件的至少一个第二风力涡轮机组装部段。所述组装系统包括至少一个组装辅助元件，用于将这两个风力涡轮机部件集合在一起。所述组装辅助元件适于布置在所述第一风力涡轮机部件和所述第二风力涡轮机部件处。所述组装辅助元件适于布置在所述第一风力涡轮机部件处和所述第二风力涡轮机部件处。所述组装辅助元件包括至少一个引导元件，用于引导所述第一风力涡轮机部件组装部段和/或用于引导所述第二风力涡轮机组装部段。所述风力涡轮机部件是叶片、轮毂、机舱、发电机或塔架（区段）。所述方法包括以下步骤：a）为风力涡轮机的至少一个第一风力涡轮机部件提供至少一个第一风力涡轮机部件组装部段，为风力涡轮机的至少一个第二风力涡轮机部件提供至少一个第二风力涡轮机部件组装部段，并且提供至少一个上述组装系统；以及b）借助于所述组装辅助元件来组装这两个风力涡轮机部件组装部段。

摘要： 本发明涉及一种用于用于涡轮机（2）、尤其是用于废气涡轮增压机（3）的废气门装置（1），其具有废气门阀门（4），如此设计所述废气门阀门，从而引导废气在所述涡轮机（2）旁通过；其具有带有第一支承位置（6）和第二支承位置（7）的废气门轴（5），所述第一支承位置和第二支承位置用于可旋转地支承所述废气门轴（5）；其具有不可相对转动地安装在废气门轴（5）上的杠杆臂（8），如此设计所述杠杆臂，从而在将杠杆臂力（9）施加到所述杠杆臂（8）上时使废气门轴（5）处于旋转中；并且其具有不可相对转动地安装在所述废气门轴（5）上的废气门活门（10），所述废气门活门控制流过所述废气门阀门（4）的废气量，并且所述废气门活门关于所述第一以及第二支承位置（6、7）如此进行布置，从而在所述支承位置（6、7）的至少一个中在打开O和/或关闭S所述废气门阀门（4）时，使得由所述杠杆臂力（9）产生的杠杆臂法向力（11）与由作用到所述废气门活门（10）上的废气力（12）产生的废气法向力（13）具有相反的力作用方向。本发明还涉及一种涡轮机（2）、一种废气涡轮增压机（3）、一种具有这种废气涡轮增压机（3）的机动车以及一种用于运行这种废气涡轮增压机（3）的方法。

摘要： 本发明涉及一种用于涡轮机涡轮或涡轮轴发动机涡轮的环(1)，其预期围绕涡轮转子的叶轮(2)，所述环(1)围绕轴线周向地延伸且包括径向外部的环形和连续的支撑部件(9)以及界定气流的循环通路(6)的径向内部的部件(10)，并且包括多个角度片段(13)，所述多个角度片段分布在外周上且彼此邻近定位以形成界定所述通路(6)的环形部分，其特征在于，周向间隙(j)形成于彼此相对定位的相邻片段(13)的周向端部之间，每一片段(13)借助于连接区(14)连接到所述支撑部件(9)，用于循环冷却流体的环形通道(15)径向地界定在所述外部支撑部件(9)与界定所述通路的所述内部部件(10)之间。

摘要： 用于涡轮机的涡轮，其包括：移动叶片(20a)的环形排(20)，其由外壳(10)承载的可磨耗材料(24)的支撑环(26)包围；以及分配器(30)，其安装在所述移动叶片(20a)的环形排(20)下游且包括附接到所述外壳(10)的支撑构件的附接构件，所述附接构件包括径向外部扰流器(38)，所述径向外部扰流器径向地向内支承在所述支撑构件的圆柱形壁(12)上，所述支撑构件进一步包括环形壁(14)，所述环形壁从所述圆柱形壁(12)径向地向内延伸且在径向内端处接合于所述环(26)的环形凹槽(28)中，且其中自由环形空间(40)形成于所述环(26)的径向外面(26b)和所述支撑构件的圆柱形壁(12)之间。

摘要： 本发明涉及一种用于制造风力涡轮机叶片(10)的结构元件(11、13、15)的方法。该方法包括在至少一个层压件(21.1、21.2、21.3、21.4、24.1、24.2)中形成至少一个注入孔(25)的步骤，该层压件设置在结构元件(11、13、15)的第一部分(11.1、13.1、15.1)和第二部分(11.2、13.2、15.2)的芯材料(20.1、20.2)的顶侧(D)以及第一部分(11.1、13.1、15.1)和第二部分(11.2、13.2、15.2)的芯材料(20.2)的底侧(E)上，使得至少一个注入孔(25)流体地连接到空腔(23)。此外，该方法包括如下步骤：通过注入孔(25)将粘合剂(26)注入到空腔(23)中，固化注入到空腔(23)中的粘合剂(26)，从而在第一部分(11.1、13.1、15.1)的芯材料(20.1)的端部(A)和第二部分(11.2、13.2、15.2)的芯材料(20.2)的端部(B)之间形成接头(12、14、16)。此外，本发明涉及一种用于制造风力涡轮机叶片(10)的方法。此外，本发明涉及结构元件(11、13、15)和风力涡轮机叶片(10)。

摘要： 一种用于制造风力涡轮机叶片壳的方法，其中，风力涡轮机叶片壳是在铸造过程中使用模具（1）和多个壳部件（6）制造的，该方法包括以下步骤：‑提供模具（1）和所述多个壳部件（6），‑在模具（1）处和/或在放置于模具中的一个或多个壳部件（6）处提供至少一个对准标记（3），‑在所述至少一个对准标记（3）的位置处提供至少一个作标记装置，‑将这些或更多的壳部件布置在模具中并铸造风力涡轮机叶片壳。