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。

针对某重型燃机透平叶片-轮盘结构,建立了以六面体网格为主体的有限元模型,计算并分析了叶片-轮盘结构的耦合振动特性,以及叶根刚度和高温对计算结果的影响。根据计算结果绘制了叶片-轮盘结构的三重点共振图,考察了该结构在高温条件下的振动安全性。

1 017 mm叶片是HTC为巴西卡迪奥塔火电厂设计的350MW汽轮机末级的专用叶片。文中主要从气动、强度振动性能介绍了1 017 mm末级长叶片的设计特点和工作性能,表明1 017 mm末级长叶片具有良好的气动性能和振动性能,是安全、高效、性能良好的末级长叶片。

对某燃机高压涡轮导叶冷却结构进行分析,采用气热耦合计算方法对叶片复杂结构的内外流场和温度场进行了数值模拟,并对叶片的换热效果进行了分析。

针对某型压气机的结构特点，采用有限元方法计算了压气机稳态运行工况条件下各部件的变形量，根据这些变形置确定了压气机安全工作的叶顶冷态间隙。

在亚音速叶栅风洞试验台上对某重型燃机静叶型进行了风洞试验,采用5孔测量方法,测量了静叶根、中、顶3个截面叶型在3个冲角下的流场气动参数。通过实验数据处理得到了型面静压系数、出口气流角、总压损失系数随冲角及叶高变化的规律,实验结果表明该静叶栅具有良好的气动性能和很强的负冲角适应性。

为了评估透平高温转子叶片的使用寿命,需通过热疲劳试验,在试验状态下确定叶片出现疲劳裂纹的循环次数,考核高温透平转子叶片的抗冷热冲击能力。该次试验通过扇形叶栅热冲击试验,试验叶片分为带涂层和不带涂层两种考核叶片,最终验证涂层需要进一步进行改进喷涂工艺,叶片基体材料无裂纹。

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。