针对亚临界300MW汽轮机出现的一次调频性能不稳定问题,进行了高调门流量特性的综合测试诊断,结合理论分析发现了高调门存在硬件间隙故障,找到了调频性能不稳定的根源所在。当机组高调门存在硬件链接不紧密故障时,不仅会引起负荷突变故障,而且还会导致一次调频性能不稳定。然后,针对机组实际调门故障情况,基于阀门重组策略设计了新的顺序阀规律,不仅能够兼顾机组调频性能问题,而且能够使1号、2号瓦的瓦温和轴振值维持在原有稳定水平。因此,该测试方法及优化策略具有一定的有效性及应用价值。

针对传统汽轮机调节阀组综合流量特性斜率为1的线性度设计规则,定义了特性曲线设计的自由度概念;在此基础上,根据实际机组调节特性差异性,提出了基于实际运行大数据的流量特性变自由度设计及实现策略。在多台实际变负荷能力受限、被电网考核严重的亚临界330MW供热机组上进行实际应用测试,取得了良好的应用效果AGC性能指标提升明显,给电厂带来很大的间接经济效益。所以,该汽轮机调节阀组流量特性的优化设计策略具有非常大的有效性及实际应用价值。

直接空冷机组背压大范围变化使得汽轮机最优运行主蒸汽压力经常偏离设计值,目前普遍采用的滑压运行曲线的设计思路及实现方式存在局限性。文中在理论分析的基础上,提出了利用主给给水流量对汽轮机最优运行压力进行修正的滑压曲线综合优化及实现方法。实际350MW直接空冷机组的优化改造及运行试验效果表明：该方法对改善空冷机组变负荷运行经济性具有一定借鉴意义。

以百万千瓦等级汽轮机的低压排汽缸为研究对象,运用CFX仿真分析软件,采用排汽缸单独计算与结合末级动叶联合计算两种方法,以及不同进出口边界条件组合形式,对比研究不同计算条件下的排汽缸气动特性。通过多种计算方案的对比分析,采用结合末级动叶进行联合计算的方法更符合低压排汽缸的实际气动特征,为后续的低压排汽缸优化改进工作提供有效的仿真分析基础。

轴流压气机是大型燃气轮机的重要部件。然而由于端壁附面层的影响,多级轴压气机的后面几级静叶上端壁会出现流动分离现象,造成上端壁区域的流动阻塞,使得压气机的通流能力降低,从而流动损失增加。文中针对一多级轴流压气机的末两级,采用CDA对动静叶进行优化设计分析。数值研究表明,经优化设计后,能够有效改善端区的流动情况,提高压气机的通流能力,提高压气机的效率及增压比。这对轴流压气机的优化设计具有一定的借鉴意义。

数值计算是汽轮机结构优化设计的一种常用方法之一,而均匀性是仿真计算方案设计过程中最重要的法则。文中基于均匀试验设计方法构建一大功率汽轮机排汽缸设计尺寸的数值分析方案,采用CFX软件进行数值仿真,通过分析排汽缸内部流场结构和出口截面气动性能参数,优选出作为结构优化的设计方案。这对大功率汽轮机排汽缸的结构优化设计具有一定的借鉴意义。

针对实际F级燃机典型结构的透平转子旋转盘进行了流热耦合的数值模拟研究,研究其流场特性参数;根据流场模拟结果对中心进气的涡轮盘与中间盘复杂流动的换热特性进行研究计算,对实际工程应用具有一定的参考价值。

为实现高性能的振动主动控制、振动能量回收以及基于能量回收的自供电半主动振动控制，提出一种压电液压隔振器．基于实际流体的可压缩性，建立了压电液压隔振器的能量回收系统模型并进行了模拟仿真分析，获得了相关要素对发电量的影响规律．结果表明，压电液压隔振器的发电能力随系统背压及液压缸振幅的增加而增加，且存在最佳压电振子直径、厚度以及直径一厚度比使发电量最大．采用嘶0×1．6mm。单晶压电振子及@16×100mm3液压缸制作了试验样机，并以水为工作介质进行了不同频率、背压、激振器振幅条件下的试验测试．试验所获得的压电液压隔振器的最佳工作频率仅为6Hz，可用于低频振动能量回收．在频率为6Hz、激振器输入电压为9V、背压为0．4MPa时，发电量为2．42mJ；当其他条件相同，背压为0．4MPa时的发电量约为无背压时的20倍．