Staidéar ar mhecanacsm úsáideach le cúram bhréige ar théamh chruaigh na clibí turbin i gcineál ábhar gas turbin

Chun an eagálacht gealáin théarmige agus an dlí ar phríomhchóras teochta a fháil ar ghluaiseach turbin le cúram téarmach, úsáideadh modúl bunúsach de fheabhs gluaiseach turbin ardphreass gas lena struchtúr inneagartha. Ríomhaíodh iolracha téarmige na gcásanna ina bhfuil nó nach bhfuil cúram téarmach ar an ngluaiseach turbin ardphreass, ag baint úsáid as mód comhcheangailte gais agus théarmic, agus stuaidíodh an tuairisc atá ag an gcúram téarmach ar an éadromacht téarmeach trí hathruithe faoi chriatóg an gcúram téarmach. D’fhéadfadh an staidéar a léiriú go dtugann an cúram téarmach leas suntasach don gluaiseach: níos láidre an togra téarmach níos gaire ar an gcéim cheann, agus is mó an togra téarmach ar an taobh sprioc ná ar an taobh iontrálaithe; féadfadh cúram téarmach faoi chriatóg idir 0.05-0.2 mm ceadúnas meán-teocht an fhréamh méideachainn a lighnigh idir 21-49 ℃; agus mar a n-athraíonn faighte an gcúram téarmach, déanfar an dáileadh téarmach sa mhéid chuig an méid níos rialta.

San forbairt turbin gá, chun an cumhacht agus an tuasócmhacht théarmigeach den mheicníocht a fheabhsú, tá teochta iontrála na turbiní ag éirí freisin. Tá brú ar phléascanna na turbiní le geasa thiomhar. Nuair a d'fhéadfann teochta iontrála na turbiní féin fós a mhéadú, ní léir nach féidir le haoireacht aer ag obair mar is féidir. Tá réimse coibhneasta téarmige mar thoradh éifeachtaí chun cuimsigh ar theithniú na tempraíocha ard agus ar chúram corrscairt, ag úsáid níos mó.

Tá barraí thearmál in general daithe leis an fhaighdeán scóta plazma nó le hionchur beama eileactra. Tá naisc iad le hiomparú ar phointe éadach agus comhfhoghmharacht le heaguingeacht thearmál, a chuireann ar aghaidh an cumas na ngéaga tuirbhe a choimeád ar dhrochtheirmnithe agus coróinse teirmál, an téamh na ngéag a laghdú agus an spás úsáide na ngéag a leathnú. D'fhéach Alizadeh et al. ar théarma íseal 0.2 mm de bharracha thearmál trí ríomh uirlisíoch gas-tearmach. Tharla go raibh an téamh is airde den gheag laghdaithe ag 19 K agus an téamh meán laghdaithe ag 34 K. Dhálfadh Prapamonthon et al. an t-ainmhitheacht turbulant ar fhoghlaim thearmál barracha tuirbhe le barracha thearmál. Tharla go raibh an foghlaim thearmál coitianta faoi láthair níos fearr idir 16% agus 20%, agus 8% ar chúl an gheag. Bhunaigh Zhu Jian et al. módal staidiúil dimiúin don gheag cosanta ó thaobh theirmidín, agus cuireadar anailís teoiriciúil agus cáilte ar théarma íseal barracha thearmál. Chuir Shi Li et al. staidéar uirlisíoch ar C3X le barracha thearmál. Is féidir le hárdchaighde 0.3 mm ceimiciúch an téamh briste den gheag a laghdú ag 72.6 K agus an cumas coitianta thearmál a mhéadú ag 6.5%. Níl aon násc ag an barr teirmál ar chomhfhoghmharacht an gheag briste. D'fhéach Zhou Hongru et al. ar pháirc tosaigh na ngéaga tuirbhe le barracha thearmál. Tharla go raibh barracha thearmál in ann an téamh oibre méide metalach na ngéag agus an gradam téamh faoi láthair sa gheag a laghdú, agus go raibh sé in ann drochtheirmnal na gcuaille isteach a choimeád go míorainneach. Ríomh dáirírear Yang Xiaoguang et al. an roinnt téamh dáimh dhá-théad agus an struchtúr stresaí barracha lorgadh trí thabhairt cheartfhréamh téarmál na ndromchla agus na gcuaigheanna amuigh. D'fhéach Wang Liping et al. ar an anailís trí-théad gas-tearmach chun barracha tuirbhe lorgadh le struchtúr folamhtha níos dóche agus struchtúr folamhtha níos dóche agus comhfhoghmharacht gas-réadach ar an réamh-téamh barr. D'fhéach Liu Jianhua et al. ar an téarma íseal barracha thearmál don gheag Mark II folamhtha le barracha teirmál ilchrannóg trí shocruithe cheartfhréamh téarmál inmheánach agus comhfhoghmharacht gas-tearmach.

1.Módh ríochta

1.1Módál ríochta

Tá an cobhrú theormhaigeachta idir an ghais théarmannach agus an fhiacail umhlaid a bheith ar an gclár, agus bíonn sé d'fhiontar de chéadchúlacht meitil agus céim tharamh teorainn. Taispeánann an struchtúr bunúsach é seo i gCríoch 1. Nuair a bhunátar an módál ríochta, déantar neamhaird ar an gcéadchúlacht níos fearr leis an gcéadchúlacht téarmannach níos airde sa struchtúr cobhrach theormhaigeachta, agus bíonn nóiméad amháin den chéadchúlacht céim tharamh teorainn níos ísle againn.

Taispeánann Figur 2 an módál na fadhbhála tar éis é a chlocháil le haghaidh barra théarmach. Tá struchtúr síneadh rothartha shuimiúil i gceist ar an fadhbháll, lena n-áirítear dísheol eitleáin síneadh ar cheann cainte, struchtúr scileadh idirnód mar sinsear ar cheann cúlaithe, agus struchtúr gléige H-shapes ar chúl an fhadhbháill. Clocháiltear an barr téarmach amháin ar an gcóras fadhbháille agus ar pháipéar an taobh thíos. Mar atá an téarmaireacht faoi láthair an rith an fhadhbháille íseal agus nach bhfuil sé mar phríomhphointe de thionscnamh, chun líon na ngrianghrafanna tosaithe a laghdú, déantar neamhaird ar pháirt an chórais faoi rith an rith saor in aisce agus cruthaítear córas domhain tosaithe mar atá sé seo sna himléachtaí 3.

1.2Métodh suimrialta

Is fiúchta go leor an gheotar inmheánach den bhláth fhríochnaigh, agus ní héicíoch úsáid a chur ar shructha gréasáin. Is féidir go mbeadh úsáid a chur ar ghrianghriothuithe neamhstruchtúrtha a chinntiú go mbeidh méid cáilíochta níos mó ann. Mar sin féin, bíonn úsáid a chur ar thógála gréasán polaidheach sa pháipéar seo chun na gcásanna bláth agus gas a mhesh. Taispeánfar an modéal mesh i gclár 4.

San mhatamaiticíocht, is lú nádúrtha é toghadh an tiubad téarmann, gan cuma ná níl sé níos mó ná 1/10 de chroí an bhalla bláth. Mar sin féin, bíonn úsáid a chur ar thógála meathbhrídeogán íseal chun tri ród polaidheach a phléascadh mar chásanna teann. Tá líon na gcásanna meathbhrídeogán íseal dírithe, agus ní héicíoch go mbeadh aon chuntas ar théarmann an bhláth.

Baileann doman na n-uisce an mód Realizable K-Epsilon Two-Layer san eagar RANS (Reynoldsaveraged Navier-Stokes) chun an mód tuí. Tabharfaidh an mód seo níos mó fleabhracht don bhainistiú meash. Is féidir leis nach seachnaíonn sé ach measa soiléir fáine (seans, faighte éagsúla Reynolds nó meash fáine íochtarach), ach is féidir leis freastal ar measa idir-thimpeall (seans, 1＜y+＜30) go hiomlán cinnte, a d'fhéadfadh stabilit, costais ríomh agus cnóchtas a bheith i gcoimeád go hiomlán.

1.3Cásanna bréige

Tá an iontas gase iníoctha mar iontas tosach sléibhte, tá an iontas aer fhrío iníoctha mar iontas rith mass, agus tá an bhfothrom iníoctha mar fothrom uafás. Tá an fhiacail i lár an ghaiscigh iníoctha mar dhoimhneán tuil-ghnóthuaidh, tá an fiacail agus an fhiacail meitil na scainne iníoctha mar dhomhan sásta, agus tá na dá thaobh den chlaiomh iníoctha mar chéim chóiriúil. I gcás na ghas frio agus na ngas, is gna gaseálacha ideal iad, agus tá an éileamh théarmach agus an chunpach téarmaigh iníoctha ag baint úsáid as an fórmula Sutherland. Is é na briathra cáilte comhfhreagracha: tá an phríomhphríosúnas an tsrutháin príomh iníoctha mar 2.5 MPa, tá an roinnt téamhrachta iontrála iníoctha le grádán téarmach ráitis a léiríonn an Fíor 5, tá an rith iontrála gas frio an tsrutháin frio san scainne iníoctha mar 45 g/s, tá an téamhracht iomlán iníoctha mar 540 ℃, agus tá an phríosúnas fo-throma iníoctha mar 0.9 MPa. Is féidir leis an mbeartán nícil a bheith ón ghné amháin chrith, agus athraíonn a chunpach téarmaigh le héileamh. Mar sin féin, bíonn brattha téarmacha gnáthúsaithe ag úsáid mhatéarál oksaide zirconium (YSZ) nó oksaide zirconium (ZrO2), nach n-athraíonn go mór a chunpach téarmaigh le téamhracht, mar sin, tá an chunpach téarmaigh iníoctha mar 1.03 W/(m·K) sa chomhdhéanamh.

2 Anailís de na huairíomh suiteála

2.1 Teocht an phléidse bhráide

Taispeánnaítear i bhFigiúir 6 agus 7 an roinnt teocht na háirneálta ar fhuinneog gan cúram agus an roinnt teocht na n-áirneálta méide ar fhuinneog ina n-áir ann, trí chéile, ag difríocht féinmhéid. Is féidir a fheiceáil go gcuirtear an teocht áirneálta méide ar fhuinneog chun cíoradh mar a fhorbrann méid an chúram, agus gur cumang é céanna an chosúlacht d'fheabhsú teochta ar fhuinneog méide ina n-áir, faoi láthair níos ísle an teocht i lár an pháinnigh agus níos airde an teocht ar bpointe an fhuinnneóg. Is minic nach bhfuil pointe an fhuinnneóg seo ach an chuid is dócha den fhuinnneóg go léir nach mbeidh sé chomh theamhlachtaítear le huaire, agus ní héireoidh na rithbhealaí ar phointe an fhuinnneóg le huaire chóirthe ón aer fuar. Sa mhodél cáilgithe, níl an cúram ach ag cúspóirt ar fhuinneog an chorp, agus níl aon chúram ar phointe an fhuinnneóg. Níl aon eispéireas barrach ar théamh ón taobh gas de phointe an fhuinnneóg, mar sin is ann nach mbaineann an réimh téarmaigh uasal.

Taispeánann Figur 8 an chruaigh den ghnáth-teamperatúr na n-earraí meallta a athraíonn le heagairt. Is féidir a fheiceáil go bhfuil an ghnáth-teamperatúr na n-earraí meallta ag éirí síos le haghaidh an méid atá ag eagracht ar an gcuibhreinteach. Is ea sin, mar thoradh ar an gcuibhreach téarmach a bheith íseal, a chuirfidh sé breis ar an gcóras téarmach idir an ghás uasail agus an earra mheallta, ag úsáid an téarmach ar fad de réir sin. Nuair a bheidh an toghnaimh eigeandála 0.05 mm, bíonn an ghnáth-teamperatúr an choirpí earra ag caitheamh 21 °C, agus ansin mar a thagann an toghnaimh téarmach in iomlán, bíonn an teamperatúr faoi chúl an earra ag leanúint síos; nuair a bheidh an toghnaimh eigeandála 0.20 mm, bíonn an ghnáth-teamperatúr an choirpí earra ag caitheamh 49 °C. Is cothrom sin leis an gcruth téarmach atá measaithe ag Zhang Zhiqiang et al. trí mheastachán fuar.

Tá Curva 9 ag taispeáint an athrú i ngéarchéim teochta scainne an chomhshaol thar fad an chearcaill idirghníomhach. Mar a léiríonn Curva 9, faoi mhéid éagsúla cúram deasa leathanaigh téarmha, is ionann go háirithe an tréad athraithe teochta ar fad an chearcaill idirghníomhach, agus is níos airde nádúrtha an teocht ar theasánacht an scainne ná ar phríomhtheangach an scainne. Ar fad an chearcaill idirghníomhach, bíonn an teocht ar pháirteanna na ndeasc agus an teasánacht ag síneadh agus ansin ag tarraingt, agus tá sé sin ina chur chuige trí shtruchtúr spréachaithe spléachta sa mheán de réir an ghníomh sprioc-spléachta san áit seo. Ar an gcéibh céanna, bíonn an teocht ar an mbliain le cúram téarmha ag cásadh go míorainn, agus is níos mó an cásadh ar pháirt teasánach ná ar pháirt priomhtheangach. Bíonn an cásadh teochta ag laghdú ón gcinniúint go dtí an dorn, agus níos láidre an cásadh teochta nuair atá níos lú faoin gcinniúint den bhliain.

Tá an comhionannas téamhrachta na méide féin an oiread téamhrachta a bhaineann leis an gcás, mar sin is úsáidtear an tuairimí comhionannais téamhrachta chun an comhionannas téamhrachta den bhlaid shólúil a mheas. Tuairimí comhionannais téamhrachta:

Cá: c ná an uimhir eileánach gach nithean, T- ná an meán téamhrachta eileánach, Tc ná luach téamhrachta sa cheantar gréagaireachta, agus Vc ná an uimhir eileánach an cheantair gréagaireachta. Má tá an réimh téamhrachta eileánach comhionann, is 1 an tuairimí comhionannais eileánach. Mar a fheictear as Fíogar 10, tar éis spriocadh an barra théarmha, tá comhionannas téamhrachta na bláide breise teann. Nuair a bhfuil togha an sprioc 0.2 mm, tá tuairimí comhionannais téamhrachta na bláide ar a laghdú go 0.4%.

2.2 Teorainn téamhrachta sprioc

Taispeánann Figur 11 an athrú teochta ar fhaighte an chlochaithe. Mar a fheictear as Figur 11, nuair a bhíonn tiomantas an choatasa ag méadú, bíonn teocht an fhaighte ar an gcoastas barrachóchta théarmach ag méadú go leanúil, a chéad is ea é sin i dteagmháil leis an gcéim atá ag imeartha ar feadh an tsraith meánach. Nuair a bhíonn trod téarmach ag méadú san áireamh tiomantais, méadann difríocht na n-éacht idir fhaighte an choatasa agus fhaighte an chrainn go suntasach, agus bíonn an téarmachas atá críochnaithe ar an fhaighte níos dócha nach féidir é a shpréachadh chuig an gcrann meáin. Nuair a bhíonn tiomantas an choatasa 0.20 mm, éiríonn difríocht na n-éacht idir inmheán agus amuigh ar an gcoastas go dtí 86 °C.

2.3 Teochta scaghlainn an chrainn

Taispeánann Fiúra 12 an roinnt téamhrachta idir na gcríocha aosta agus na gcéadcríocha den bhláth lena n-aghaidh nó gan chomhaid barr téamhrach. Tar éis go mbeidh an farsaingthe sulartha le comhaid barr téamhrach, beidh an téamhracht ar chúl ranna an bhlaighnín réasúil faoi mhéid, agus beidh an gradam téamhrachta faoi mhéid. Is é seo mar sin féin: tar éis go mbeidh an comhad barr téamhrach curtha ar fáil, beidh an tuiscint teasa i dtosach an chomhaid faoi mhéid. Ar an am céanna, ó thaighde go bhfuil an téarmhna comhaid barr téamhrach faoi mhéid, beidh na hathruithe téamhrachta isteach san ábhar comhaid barr téamhrach faoi mhéid.

Deimhnigh Linn

Go raibh míle buíochas as do chur isteach orainn! Mar chomhlach gas-turbin phríobháideach, beidhimid ag leanúint ar chúram nuálaíochta teicneolaíoch agus breisniú ar pháirtíocht, chun níos mó ná mion-spléachtaí uasail a chur ar fáil do chustaiméirí ar fud an domhain. Má tá aon cheist, sábháil nó díre coitianta agat, táimid sásta go léir duit cabhrú. Déan cinntiú linn trí na hábhair seo:

WhatsAPP: +86 135 4409 5201
Ríomhphost: [email protected]