导读:本文包含了闭式蒸汽冷却论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:蒸汽冷却,射流冲击,数值模拟
闭式蒸汽冷却论文文献综述
李岩,杨洪磊,游洋,李智明,杨仁[1]（2013）在《冲击-气膜式蒸汽冷却叶片数值模拟研究》一文中研究指出在纯气膜蒸汽冷却叶片结构基础上,在其前腔设计加装了冲击冷却套筒,目的是对纯气膜冷却中叶片出现的高温区采用射流冲击冷却方式来进一步降低高温区的温度,强化了换热效果。为得到叶片内部流道的流动情况和叶片外表面压力分布、温度分布情况,借助ANSYS CFX软件对其进行流热固耦合数值模拟,并对其进行对比分析。结果表明,采用冲击-气膜组合冷却方式与传统气膜冷却方式相比,可使叶片高温区最多再降低150K,整体冷却效率可达到60%。(本文来源于《汽轮机技术》期刊2013年03期）
李鹏[2]（2012）在《燃气透平动叶闭式蒸汽冷却方法研究》一文中研究指出燃气轮机作为一种重要的动力设备,广泛应用于航空推进、地面发电以及其他工业领域。提高透平进口温度是增加燃气轮机热效率的重要手段,但受限于叶片耐高温材料的发展,先进冷却技术的应用成为提高透平进口温度的主要手段。闭式蒸汽冷却技术使用热物性更优的过热蒸汽,通过叶片内部的闭式流路对叶片进行冷却,相比空气冷却,减少了冷气的使用量,避免了冷气与主流的掺混损失,有利于提高机组的热效率。公开的文献中叶片闭式蒸汽冷却整体结构设计资料较少,本文的目的在于实现对某重型燃气轮机透平动叶的闭式蒸汽冷却改型设计。利用C3X叶片换热实验的实验数据,运用商业软件CFX进行了气热耦合数值模拟校核,分析了不同湍流模型、冷却通道冷气进口湍流度等因素对耦合计算结果的影响。结果表明,气热耦合计算能够准确预测叶栅通道的流动情况,受湍流模型影响较小,也能预测叶片换热情况,但受湍流模型影响较大。考虑转捩流动特性的SSTγ-θ转捩模型对叶片换热的预测结果相比更为接近实验值,能够较为准确的预测叶片吸力面上边界层的转捩流动现象对叶片表面换热的影响,但其仍然存在预测的转捩位置靠后等问题。冷却通道冷气进口湍流度对透平叶片气热耦合换热计算的准确性具有较大影响。在冷却通道壁面上施加冷气温度和换热系数的第叁类热边界条件,可以将C3X直叶栅叁维气热耦合模拟转化为二维耦合计算,节省计算资源。但通过换热系数准则关系式获取的换热系数值偏大,换热计算结果的准确性降低。透平动叶因叶顶间隙的存在而呈现出与静叶有所差异的流动和换热特性,在对GE-E3平面叶栅叶顶换热实验进行数值模拟校核的基础上,数值研究了透平实际旋转工作环境中,4种不同叶顶结构对动叶顶部的流动和换热的影响。通过分析叶顶间隙泄漏流场结构、叶片压力分布以及通道中的损失、出口气流角等情况,发现叶顶结构的不同使得泄漏流场结构不同,引起流出间隙的泄漏涡与通道马蹄涡也不尽相同,进而改变了吸力面上叶顶附近的压力分布以及通道中的损失等情况,其中凹槽结构所具有的损失最小,密封性能也最好。叶顶表面换热系数分布与叶顶间隙内的流动相对应。相比平叶顶结构,叶顶肩壁结构的使用降低了叶顶的平均换热系数,其中吸力面肩壁结构表现最好,但肩壁表面的换热系数也通常较高。分析叶片外表面的换热系数分布,发现叶顶具有整个叶片表面最强的换热,在动叶冷却结构设计中应予以足够重视。对具有复杂冷却结构的原型空气冷却动叶进行了整体气热耦合计算,分析了叶片叶顶附近的流动和叶片的换热特性,表明原型气冷结构基本能够为该叶片提供较好的保护。根据叶片表面热载荷的分布,对该叶片进行了闭式蒸汽冷却初始改型设计,针对初始设计中存在的问题,相应的给出改进设计,结果表明,采用平叶顶、内部为蛇形通道和尾缘多排错列柱肋结构的闭式结构能够满足叶片闭式蒸汽冷却要求,同时能够提高透平的气动性能。(本文来源于《中国科学院研究生院（工程热物理研究所）》期刊2012-05-01）
胡捷,苏生,刘建军,安柏涛[3]（2008）在《透平导叶闭式蒸汽冷却方案研究》一文中研究指出本文对某重型燃机进口导叶的冷却方案进行研究,用闭式蒸汽冷却对传统设计的开式空气冷却改型,采用气热耦合方法分析对比了两者的冷却效果。结果表明,闭式蒸汽冷却简化结构的同时,增大了冷却效率,降低由冷却带来的损失。研究工作为进一步提高燃气轮机进口温度、优化叶片冷却结构奠定基础。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2008年07期）
胡捷[4]（2008）在《燃气轮机透平导叶闭式蒸汽冷却研究》一文中研究指出燃气轮机广泛用于航空推进、地面工业发电等能源动力领域,在国民经济与国防建设中的作用日显重要。透平进口温度的提高是改善燃气轮机热效率的有效手段,因受到部件材料高温性能的限制,研究和发展先进的燃气轮机冷却技术,降低高温部件工作温度是改进燃气轮机经济性与安全性的重要保障。透平叶片冷却技术作为燃气轮机的关键技术之一受到国内外研究者的广泛关注,多年来的实验及数值研究工作积累了大量的经验。就目前应用的空气冷却技术而言,已经发展得较为完善,可使发动机涡轮进口温度达到1700℃以上,地面重型燃气轮机透平进口温度也达到1400℃左右。然而随着透平进口温度的提高,用于冷却透平的空气用量也不断增加,对燃气轮机比功和循环效率带来不利影响,部分抵消了提高透平前燃气温度所带来的在效率方面的收益。因此提出一种既能有效保护叶片又能不减少做功能力和循环效率的冷却技术尤为重要。闭式蒸汽冷却技术是一种先进的冷却概念,在地面发电用联合循环机组中已经得到应用,其工作原理是利用联合循环中底层相对“较冷”的过热蒸汽直接冷却高温部件,通过闭式流路达到冷却的目的,吸收一定热量的蒸汽再进入底循环进行能量的回收。与常规的空气冷却技术相比,选择蒸汽作为冷却工质,大幅度减少了从压气机的冷却抽气量,闭式流路消除了局部冷气掺混的损失,因此对整个循环系统的性能有较大的提高。叶片闭式蒸汽冷却技术是目前工业燃气轮机最先进的冷却技术之一,公开发表的相关文献不多,可供借鉴的设计方法也较少。本文依据成熟的气冷结构设计方法,对某型燃气轮机透平导叶气冷结构进行闭式蒸汽冷却改型设计,力图在相同的透平进口条件下,用闭式蒸汽冷却代替空气冷却,并满足冷却要求。为了实现这一目标,本文主要从以下几个方面开展了研究:1.利用具有实验数据的MarkⅡ叶型算例,对气热耦合CFD方法进行了验证,并研究了气热耦合数值计算中湍流模型、网格密度等因素对计算结果的影响。2.初步实现了闭式冷却结构,分析了闭式蒸汽冷却的冷却效果及损失,并与原开式空气冷却的结果进行了比较;对相同的闭式冷却结构,分别用空气和蒸汽作为冷却介质进行了计算,分析对比了两种冷却介质冷却效果的差异。3.根据热负荷分布和叶型特点,在叶片不同部分布置相应的冷却结构,利用分区方法研究不同部分的冷却策略,提出了一组能满足各部分冷却要求的闭式冷却冷却。结合叶片各部分的冷却结构,并考虑上下端壁冷却的需要,最终将整个叶片冷却系统进行了集成。4.利用气热—热弹耦合方法,研究了具有简单柱型孔冷却结构的透平叶片的复合应力分布,发现热应力是复合应力的主要组成部分,在叶片冷却结构设计中应着重考虑由温度梯度造成的局部热应力集中问题。(本文来源于《中国科学院研究生院（工程热物理研究所）》期刊2008-05-01）
胡捷,苏生,刘建军[5]（2007）在《透平导叶闭式蒸汽冷却气热-热弹耦合研究》一文中研究指出为了在满足冷却要求的前提下,有效简化冷却结构及降低冷却导致的损失,本文对某重型燃气轮机进口导向叶片的冷却方案进行研究。尝试具有闭式结构的蒸汽冷却取代传统开式空气冷却的方法,运用基于有限元的有限容积法 CFX 求解器针对叶片本身及内外流场进行叁维定常气热耦合计算,采用高雷诺数 k-ε湍流模型及壁面函数法,在此基础上根据热弹性力学中杜哈梅尔(Duhamel)相似定理的等效应力分析法,分别考虑气动、温度及两者综合载荷作用效果,针对叶片进行了稳态应力有限元热弹耦合计算。对比气热、热弹结果分析表明：尽管蒸汽作为冷却工质要优于空气,但利用简单的径向圆柱型闭式冷却结构不能有效解决透平导向叶片局部温度集中的冷却问题,需要进一步的优化布置,尾缘冷却可以通过安排闭式结构达到要求；壁面温度不均匀分布造成局部热应力集中,在气动载荷的作用下,加快冷却叶片的疲劳破坏；等效应力方法在叶片冷却结构应力分析中可行性较高。研究工作针对不断提升的燃气轮机进口温度而设计的冷却叶片,指出在满足冷却要求的前提下还要保持一定的力学性能,为合理高效布置冷却结构,进行多物理场耦合计算奠定了基础。(本文来源于《大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集》期刊2007-09-01）
闭式蒸汽冷却论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
燃气轮机作为一种重要的动力设备,广泛应用于航空推进、地面发电以及其他工业领域。提高透平进口温度是增加燃气轮机热效率的重要手段,但受限于叶片耐高温材料的发展,先进冷却技术的应用成为提高透平进口温度的主要手段。闭式蒸汽冷却技术使用热物性更优的过热蒸汽,通过叶片内部的闭式流路对叶片进行冷却,相比空气冷却,减少了冷气的使用量,避免了冷气与主流的掺混损失,有利于提高机组的热效率。公开的文献中叶片闭式蒸汽冷却整体结构设计资料较少,本文的目的在于实现对某重型燃气轮机透平动叶的闭式蒸汽冷却改型设计。利用C3X叶片换热实验的实验数据,运用商业软件CFX进行了气热耦合数值模拟校核,分析了不同湍流模型、冷却通道冷气进口湍流度等因素对耦合计算结果的影响。结果表明,气热耦合计算能够准确预测叶栅通道的流动情况,受湍流模型影响较小,也能预测叶片换热情况,但受湍流模型影响较大。考虑转捩流动特性的SSTγ-θ转捩模型对叶片换热的预测结果相比更为接近实验值,能够较为准确的预测叶片吸力面上边界层的转捩流动现象对叶片表面换热的影响,但其仍然存在预测的转捩位置靠后等问题。冷却通道冷气进口湍流度对透平叶片气热耦合换热计算的准确性具有较大影响。在冷却通道壁面上施加冷气温度和换热系数的第叁类热边界条件,可以将C3X直叶栅叁维气热耦合模拟转化为二维耦合计算,节省计算资源。但通过换热系数准则关系式获取的换热系数值偏大,换热计算结果的准确性降低。透平动叶因叶顶间隙的存在而呈现出与静叶有所差异的流动和换热特性,在对GE-E3平面叶栅叶顶换热实验进行数值模拟校核的基础上,数值研究了透平实际旋转工作环境中,4种不同叶顶结构对动叶顶部的流动和换热的影响。通过分析叶顶间隙泄漏流场结构、叶片压力分布以及通道中的损失、出口气流角等情况,发现叶顶结构的不同使得泄漏流场结构不同,引起流出间隙的泄漏涡与通道马蹄涡也不尽相同,进而改变了吸力面上叶顶附近的压力分布以及通道中的损失等情况,其中凹槽结构所具有的损失最小,密封性能也最好。叶顶表面换热系数分布与叶顶间隙内的流动相对应。相比平叶顶结构,叶顶肩壁结构的使用降低了叶顶的平均换热系数,其中吸力面肩壁结构表现最好,但肩壁表面的换热系数也通常较高。分析叶片外表面的换热系数分布,发现叶顶具有整个叶片表面最强的换热,在动叶冷却结构设计中应予以足够重视。对具有复杂冷却结构的原型空气冷却动叶进行了整体气热耦合计算,分析了叶片叶顶附近的流动和叶片的换热特性,表明原型气冷结构基本能够为该叶片提供较好的保护。根据叶片表面热载荷的分布,对该叶片进行了闭式蒸汽冷却初始改型设计,针对初始设计中存在的问题,相应的给出改进设计,结果表明,采用平叶顶、内部为蛇形通道和尾缘多排错列柱肋结构的闭式结构能够满足叶片闭式蒸汽冷却要求,同时能够提高透平的气动性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
闭式蒸汽冷却论文参考文献
[1].李岩,杨洪磊,游洋,李智明,杨仁.冲击-气膜式蒸汽冷却叶片数值模拟研究[J].汽轮机技术.2013
[2].李鹏.燃气透平动叶闭式蒸汽冷却方法研究[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所）.2012
[3].胡捷,苏生,刘建军,安柏涛.透平导叶闭式蒸汽冷却方案研究[J].工程热物理学报.2008
[4].胡捷.燃气轮机透平导叶闭式蒸汽冷却研究[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所）.2008
[5].胡捷,苏生,刘建军.透平导叶闭式蒸汽冷却气热-热弹耦合研究[C].大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集.2007