应用有限元软件ABAQUS完成了某型燃气轮机透平一级动叶片在热应力、离心力、气动力耦合场作用下的叶片静强度计算,并对结果进行了分析校核;在此基础上应用黏弹性蠕变本构模型,进行了高压涡轮一级动叶片的1000 h蠕变计算。分析了叶片的蠕变应变在1000 h内的变化情况,综合考虑了叶冠挤压应力、蠕变引起的应力变化等因素后确定了叶片持久强度储备。

为了分析跨音速转子叶尖间隙高度对转子叶尖流场的影响,以某轴流压气机跨音级为研究对象,采用全三维数值模拟方法,探讨了设计点和近失速工况下叶尖泄漏涡与激波的相互作用现象及不同的间隙条件下叶尖泄漏涡的演化、发展规律。计算结果表明,与设计点相比,近失速工况下间隙泄漏涡在流场中的位置及其与叶片弦长的夹角基本不变,但其对激波的影响更大。此外,随着叶尖间隙的增大,叶尖泄漏涡的强度、尺寸和影响范围也会逐渐增加,降低叶片的扩压能力。

针对叶片根中顶3个截面不同的安装角,设计了相应的高效宽负荷叶型,并采用数值模拟的方法,分析了叶型对负荷的适应性,重点分析了对攻角和马赫数的适应性。数值计算表明,以变工况性能较好的高效后加载叶型为母型开发的高效宽负荷叶型,可以实现机组变负荷运行时保持较高通流效率的目标,攻角变化范围为±30°、马赫数变化范围为0.2~0.6时叶型损失变化不超过0.5%。

以某型动力涡轮为研究对象,利用ANSYS-CFX软件对其进行数值模拟,分析其总体性能与内部流场。基于造型软件BladeGen对气动性能较差的第二级静叶进行拟合,获得参数化模型,针对原型流场的不良特性进行叶型优化设计与全三维通流计算。结果表明该反力式涡轮的设计思想是使气流以较大负攻角流入叶栅,从而抑制叶片附面层增厚。相比于原型,优化后第二级静叶流场内的表面静压分布与马赫数分布明显改善,涡轮的总静效率提升了0.307%。本研究可为动力涡轮的气动设计与优化提供参考。

给出基于lsight的联合循环优化设计系统的构建方法，以及系统中最为重要的实现自动优化的宏调用算法一并给出了该系统进行联含循环优化分析的若干方法。该优化设计系统使用方便灵活，可以大大加快联合循环最优技术方案的确定。

根据相关文献和资料记载，GE等公司近些年来经常采用ANSYS等商业软件进行转子动力学计算。结合APDL语言和VB语言二次开发技术，进行转子动力学计算，可以提高建模、计算、后处理效率，提高前后处理的可视化，可以形成更简单易用的转子动力学程序。文中介绍了基于二次开发技术的转子动力学程序编写的基本思路。利用编写的程序进行了几个复杂转子模型的计算，并利用标准计算程序对计算结果的准确性进行了验证分析。

介绍了某重型燃气轮机支承轴承的几何结构和运行参数。并利用有限差分法对轴承油膜的广义雷诺方程进行了数值求解,模型中考虑了能量方程、热传导方程、热弹变形方程、黏温方程等。对轴承油膜的压力场和温度场,以及功耗、油膜厚度、流量等静特性参数进行了数值求解,并对轴承的油膜刚度和阻尼系数进行了求解。对各参数的计算结果进行了评估,对各参数与转速之间的变化规律进行了探讨。