船用燃气轮机标准适用性指标体系分为标准化对象比对、标准要求要素比对、标准关键技术指标比对、标准配套性分析和标准应用场景分析等五个维度,细分为16个指标要素.本文提出的标准适用性指标体系与表单,对现有标准进行适用性分析具有指导意义与参考价值.

针对典型涡轮冷却叶片,利用工业CT扫描、3D激光扫描、相关点云处理软件和三维建模软件,重构三维模型,进行高质量的网格划分,合理设置边界条件,对涡轮一级动叶进行气热耦合数值模拟分析.结果 表明:该一级动叶叶身温度分布均匀,最高温度约935 qC,低于材料可承受的温度,出现在前缘叶顶处,为涡轮叶片冷却结构的优化设计提供参考.

对某型燃气轮机高压涡轮动叶进行气热耦合数值模拟,分析了该叶片的温度场情况.叶片表面最高温度为1 210 K左右,平均冷却效果为0.425.为了解决该叶片前缘温度较高且存在较大的温度梯度,以及顶部叶冠的冷却需要消耗大量冷却空气的问题,对该叶片进行了去掉顶部叶冠、增加前缘气膜的改型设计.通过对改型叶片进行数值模拟,并根据结果进行优化,最终得到一个满足设计要求的冷却结构.优化后的涡轮叶片前缘温度降到1 150K以下,平均冷却效果达到0.45,满足设计要求.

本文对某型大功率船用燃气轮机涡轮气冷叶片进行了传热特性的试验研究,通过采用控制变量的方法进行模化试验,得到了不同工况点下的温比、流量比、燃气雷诺数下的涡轮叶片冷却效果.通过对试验结果的分析处理,进一步得到了涡轮叶片冷却效果随温比、流量比、燃气雷诺数的影响的变化规律呈指数关系式:θ'=0.363 Kc0.08018K-0.001 73Reg0.04408.试验结果表明,流量比对冷却的效果影响比较大,温比、燃气雷诺数对冷却效果影响较小;在一定温比、流量比情况下,燃气雷诺数的升高将导致冷却效果的提高.本试验建立该叶片的冷却效果试验关系式,为叶片冷却结构的优化和故障分析提供了试验依据.