一种涡轮动叶凹槽状叶顶的倾斜肩壁设计方法

    公开(公告)号:CN118445944A

    公开(公告)日:2024-08-06

    申请号:CN202410556427.3

    申请日:2024-05-07

    摘要: 本发明公开了一种涡轮动叶凹槽状叶顶的倾斜肩壁设计方法,包括:构建凹槽状叶顶;生成肩壁倾斜参数的设计空间;采用拉丁超立方抽样方法在设计空间内构建计算样本集;生成倾斜肩壁凹槽状叶顶;生成计算网格;开展数值模拟,获取气动及传热性能评价指标;建立Kriging模型描述气动及传热性能响应面;采用NSGA‑Ⅱ遗传算法在设计空间内搜索最佳参数组合;将最优个体种群作为新样本传入Kriging模型;使用NSGA‑II遗传算法获得Pareto最优解集;形成三维倾斜肩壁凹槽状叶顶优选造型。本发明结合Kriging模型和NSGA‑II遗传算法,可在设计空间内获取最优方案,提高了设计效率和可靠性,解决了传统方法存在的耗时耗力问题。

    一种透平端壁通道间隙冷却结构设计方法

    公开(公告)号:CN115935754A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211677359.3

    申请日:2022-12-26

    摘要: 本发明公开了一种透平端壁通道间隙冷却结构设计方法,属于透平端壁冷却技术领域。在传统热膨胀设计指标的基础上,将通道间隙冷气对端壁的冷却效果、端壁平台结构强度和叶栅流动特性等因素纳入通道间隙结构设计指标。根据端壁的气动传热性能参数,确定通道间隙宽度、冷气流量、安装角和安装位置等参数;根据叶片型线和端壁结构强度参数,选择倾斜式、多冷气腔室通道间隙结构,确定通道间隙深度参数。实现了通道间隙内部冷气流动控制,克服了通道间隙冷气聚积和利用率低等问题,提升了通道间隙冷气对端壁的气膜冷却效果,增强了通道间隙结构设计方法在实际应用中的适用性。

    一种高效涡轮叶片气热性能参数鲁棒性计算方法

    公开(公告)号:CN115600433A

    公开(公告)日:2023-01-13

    申请号:CN202211407099.8

    申请日:2022-11-10

    摘要: 一种高效涡轮叶片气热性能参数鲁棒性计算方法,对燃气轮机叶片气热性能参数响应模型进行数学建模,生成待求解的通用克里金方程,使用拉丁超立方方法获得采样点坐标,计算每个采样点所表征的工况下涡轮叶片的气热性能参数,结合超参数求解通用克里金方程的显式方程,然后生成一批新样本点并施加正态分布扰动,建立其待求解的多项式混沌展开式;求解每个新样本点的气热性能参数的统计方差,根据收敛条件输出最佳超参数,求解最佳通用克里金方程的显式方程,然后获得不确定性节点,求解燃气涡轮叶片气热性能参数的鲁棒性参数。本发明基于通用克里金方法和多项式混沌方法,以较低的计算成本对涡轮叶片气热性能参数进行了不确定性量化。

    一种基于齿间防旋板优化转子动力特性的迷宫密封

    公开(公告)号:CN113606344A

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN202110873334.X

    申请日:2021-07-30

    IPC分类号: F16J15/447 F15D1/02

    摘要: 一种基于齿间防旋板优化转子动力特性的迷宫密封,包括密封静子和密封转子,在密封静子壁面上位于密封齿之间设置有若干组防旋板结构,每组防旋板结构均沿周向均匀分布并在子午面上向逆旋转方向进行偏转使气流通过防旋板结构的导流沿反旋转方向流向下游。同时可改变紧邻防旋板结构的上游密封齿和/或下游密封齿的密封间隙,以此来扩大齿间射流的径向高度。进口预旋与转子转动在密封内产生的周向旋流对交叉刚度产生与转动同向的切向气流激振力具有很大的促进作用,会导致转子失稳。本发明可达到削弱密封腔室内部周向旋流以及降低交叉刚度,增强密封稳定性的目的。本发明能够很好地满足迷宫密封转子动力特性的要求,进而提高透平运行稳定性。

    一种具有内齿槽的径向轮缘密封结构

    公开(公告)号:CN109653808B

    公开(公告)日:2020-08-28

    申请号:CN201811456646.5

    申请日:2018-11-30

    IPC分类号: F01D11/00 F01D11/08

    摘要: 本发明公开了一种具有内齿槽的径向轮缘密封结构,该径向轮缘密封结构(2)设置在燃气透平转‑静盘腔(1)内,包括互相配合的径向密封外齿(5)和径向密封内齿(6);其中,径向密封内齿(6)的内齿上端面(7)均匀开设有若干内齿槽(8)。本发明提供的一种具有内齿槽的径向轮缘密封结构,能够有效地减小高温燃气入侵的程度,改善轮缘密封的封严性能,从而避免涡轮盘过热失效,同时还可以降低从压气机处引入的低温冷却气流的使用量,进而使得机组的效率得以提高。

    一种具有内凹型密封齿的迷宫密封结构

    公开(公告)号:CN108361384B

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201810481310.8

    申请日:2018-05-18

    IPC分类号: F16J15/447

    摘要: 本发明公开了一种具有内凹型密封齿的迷宫密封结构,该迷宫密封结构核心在于密封齿采用内凹圆弧进行设计,而内凹圆弧是通过喉部截面高度、内凹圆弧与齿顶的垂直过渡距离以及齿顶宽度进行确定的。这种迷宫密封结构的内凹型密封齿与密封转子构成的流动通道能够增强密封有效阻尼的频率相关性,降低有效阻尼项穿越频率,从而提高密封安全稳定运行的频率范围,达到增强密封转子稳定性的目的。此外,本发明的内凹型密封齿设计不涉及密封间隙变化,因此,密封良好的封严性能仍然可以通过控制密封间隙得到保证。数值研究表明,本发明的具有内凹型密封齿的迷宫密封结构经过合理的参数设计后可以使得密封有效阻尼项穿越频率降低6.4%以上。

    一种具有提高静叶通道端壁冷却效率的槽缝冷却结构

    公开(公告)号:CN108442985A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810321060.1

    申请日:2018-04-11

    发明人: 李军 杜昆 李志刚

    IPC分类号: F01D25/12

    摘要: 本发明公开了一种具有提高静叶通道端壁冷却效率的槽缝冷却结构,包括燃烧室出口端壁相对于静叶通道端壁的径向高度差和具有过渡圆角结构的槽缝结构;实际燃气涡轮工作时,从压气机引入的冷却射流进入射流槽,在槽缝与端壁接触段的圆角结构引导下进入叶栅通道的主流区域,因此减小了槽缝冷却射流进入主流时在槽缝出口处的流动分离,同时过渡圆角使槽缝冷却射流进入主流时的入射角变小。此外燃烧室出口端壁和静叶通道端壁存在相对高度使得主流和槽缝冷却射流在槽缝出口处的相互作用明显减弱,因此槽缝冷却射流能够紧贴端壁对下游静叶通道端壁进行充分的冷却保护。

    一种具有阻尼孔和导流叶片的径向轮缘密封结构

    公开(公告)号:CN105134306B

    公开(公告)日:2017-01-18

    申请号:CN201510600896.1

    申请日:2015-09-18

    发明人: 李军 高庆 李志刚

    IPC分类号: F01D11/10

    摘要: 本发明公开了一种具有阻尼孔和导流叶片的径向轮缘密封结构,其特征在于,该径向轮缘密封结构设置在燃气透平转-静盘腔内或燃气透平转-转盘腔内,包括相互配合的外齿和径向内齿;其中,在径向内齿的内齿上端面周向上均匀开设有若干阻尼孔,在径向内齿的内齿径向端面周向上均匀设置有若干导流叶片。进一步,阻尼孔呈蜂窝型,在密封齿面沿周向均匀排布。导流叶片等弧的排列在密封径向内齿端面,叶片具有渐缩型通道。该轮缘密封结构能够有效地减小高温燃气入侵的程度,改善轮缘密封的封严性能,从而避免涡轮盘过热失效,同时还可以降低从压气机处引入的低温冷却气流的使用量,进而使得机组的效率得以提高。