小型燃气轮机传热效应研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-33页 |
| ·课题研究背景 | 第13-19页 |
| ·小燃机的发展和应用 | 第13-17页 |
| ·小燃机结构形式及传热问题的提出 | 第17-19页 |
| ·国内外关于燃机传热问题研究现状 | 第19-27页 |
| ·叶片机流动传热机理的研究 | 第20-23页 |
| ·平表面边界层传热特性 | 第20-22页 |
| ·叶片传热特性 | 第22-23页 |
| ·非绝热小燃机的研究 | 第23-27页 |
| ·流热耦合数值研究 | 第27-31页 |
| ·流热耦合分析方法 | 第27-28页 |
| ·流热耦合研究进展 | 第28-31页 |
| ·目前研究的发展方向与不足 | 第31页 |
| ·本文主要研究内容 | 第31-33页 |
| 第2章 小燃机非绝热过程热力模型分析 | 第33-47页 |
| ·建立压气机及涡轮传热模型 | 第33-36页 |
| ·压气机传热模型 | 第33-35页 |
| ·涡轮传热模型 | 第35-36页 |
| ·传热对压气机及涡轮气动性能的影响 | 第36-38页 |
| ·压气机传热效率变化 | 第36-37页 |
| ·涡轮传热效率变化 | 第37-38页 |
| ·传热对压气机及涡轮测量效率的影响 | 第38-41页 |
| ·压气机非绝热效率变化 | 第38-40页 |
| ·涡轮非绝热效率变化 | 第40-41页 |
| ·传热对燃气轮机整机效率的影响 | 第41-45页 |
| ·燃烧室加热量不变 | 第41-43页 |
| ·燃烧室出口温度不变 | 第43-45页 |
| ·本章小结 | 第45-47页 |
| 第3章 CFX流热耦合验证 | 第47-65页 |
| ·ANSYS CFX商用软件简介 | 第47-52页 |
| ·CFX软件概述 | 第47-48页 |
| ·CFX软件技术特点 | 第48-52页 |
| ·湍流模型 | 第48-49页 |
| ·转捩模型 | 第49-50页 |
| ·交接面处理 | 第50-52页 |
| ·分布式网络并行硬件平台 | 第52-54页 |
| ·MarkⅡ叶片流热耦合验证 | 第54-62页 |
| ·研究对象 | 第54-57页 |
| ·几何结构及材料属性 | 第54-55页 |
| ·计算网格及边界条件设定 | 第55-57页 |
| ·湍流模型及转捩模型 | 第57页 |
| ·计算结果 | 第57-62页 |
| ·耦合与非耦合计算比较 | 第57-58页 |
| ·壁面网格密度(Y~+)影响 | 第58-59页 |
| ·湍流模型影响 | 第59-60页 |
| ·流场分析 | 第60-62页 |
| ·本章小结 | 第62-65页 |
| 第4章 实验装置及测试系统 | 第65-75页 |
| ·实验台的设计及原理 | 第65-68页 |
| ·实验台整体布局及主要组件 | 第68-71页 |
| ·实验台测试系统 | 第71-74页 |
| ·本章小结 | 第74-75页 |
| 第5章 非转实验台传热研究 | 第75-101页 |
| ·实验方案 | 第75-76页 |
| ·实验结果及分析 | 第76-82页 |
| ·CFD数值模拟验证 | 第82-92页 |
| ·数值计算方案 | 第82-85页 |
| ·计算网格 | 第82-83页 |
| ·湍流模型和计算方法 | 第83页 |
| ·计算边界条件讨论 | 第83-85页 |
| ·CFD计算结果比较分析 | 第85-92页 |
| ·绝热与耦合计算比较 | 第85页 |
| ·有无辐射计算比较 | 第85-86页 |
| ·流热耦合计算结果比较 | 第86-92页 |
| ·非转实验台隔热设计 | 第92-99页 |
| ·方案一:降低辐射率 | 第93-95页 |
| ·方案二:填充隔热材料 | 第95-97页 |
| ·方案三:气冷方式 | 第97-99页 |
| ·本章小结 | 第99-101页 |
| 第6章 非绝热小燃机数值模拟及压气机改进设计 | 第101-123页 |
| ·研究对象与计算方案 | 第101-104页 |
| ·燃机几何结构 | 第101-102页 |
| ·计算模型和网格 | 第102-103页 |
| ·湍流模型及辐射模型 | 第103页 |
| ·交接面设置 | 第103-104页 |
| ·计算方案 | 第104页 |
| ·计算结果比较分析 | 第104-117页 |
| ·设计工况计算结果 | 第104-116页 |
| ·压气机涡轮性能参数 | 第104-106页 |
| ·轮毂表面温度分布 | 第106-108页 |
| ·叶片表面温度分布 | 第108-109页 |
| ·S2流面流场分布 | 第109-111页 |
| ·S1流而流场分析 | 第111-116页 |
| ·非设计工况计算结果 | 第116-117页 |
| ·压气机改进设计初探 | 第117-120页 |
| ·压气机气动改进设计 | 第117-119页 |
| ·改进设计压气机计算结果 | 第119-120页 |
| ·非绝热小燃机设计流程 | 第120页 |
| ·本章小结 | 第120-123页 |
| 第7章 总结与展望 | 第123-127页 |
| ·总结 | 第123-125页 |
| ·展望 | 第125-127页 |
| 符号表 | 第127-131页 |
| 参考文献 | 第131-139页 |
| 附录A 一维变截面摩擦换热管流模型 | 第139-159页 |
| A.1 管流数学模型 | 第139-144页 |
| A.1.1 基本假设 | 第139-140页 |
| A.1.2 数学模型 | 第140-144页 |
| A.2 初值问题 | 第144-149页 |
| A.2.1 初值问题定义 | 第145页 |
| A.2.2 管流初值问题求解 | 第145-149页 |
| A.3 边值问题 | 第149-156页 |
| A.3.1 边值问题定义 | 第149页 |
| A.3.2 管流边值问题求解 | 第149-156页 |
| A.4 模型计算与三维CFD计算对比 | 第156-157页 |
| A.5 结论 | 第157-159页 |
| 附录B 孔板流量计原理和设计 | 第159-163页 |
| 附录C 转子流量计的流量折算 | 第163-165页 |
| 攻读学位期间发表的论文及专利 | 第165-166页 |
| 致谢 | 第166页 |
