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原文传递 舰载燃气轮机间冷系统设计优化与故障分析
论文题名: 舰载燃气轮机间冷系统设计优化与故障分析
关键词: 舰载燃气轮机;间冷系统;换热器;优化设计;故障模式
摘要: 航改间冷回热燃气轮机是在简单循环燃气轮机的基础上发展起来的一种性能更为优越的发动机,拥有非常广阔的应用前景,它能显著的提升战舰的动力性能。间冷系统性能的优劣对于间冷循环燃气轮机的总体性能有着重要的影响。发展间冷循环燃气轮机的关键技术在于如何使间冷器同时满足结构紧凑、低流阻与高效率的技术要求,并能保障发动机在间冷系统发生故障时可以安全可靠的运行。
  本文的目的是对舰载燃气轮机间冷系统进行优化设计,对舰载燃气轮机间冷系统运行中可能产生的故障模式进行分析。为此,本文进行了以下研究:
  (1)概述发展间冷回热循环舰载燃气轮机的背景、国内外发展带间冷回热循环燃气轮机的进程和现状,指出了国内快速发展舰载燃气轮机间冷系统的意义和紧迫性。
  (2)对舰载燃气轮机的间冷系统进行了优化设计。根据某型舰载燃气轮机的使用工况,给出了对应间冷系统的设计要求。参考现有经典换热器热力学计算方法和步骤(效率-传热单元数法),开发了一套较为精确的舰载燃气轮机间冷系统设计软件。并以某型燃气轮机的间冷系统为例,分析了各系统参数对燃气轮机总体性能的影响。
  (3)对间冷系统中使用的机上换热器生产工艺进行了研究。结合实际生产过程,总结了换热器生产工艺流程,分析了生产工艺各细节对实际产品质量的影响,并提出了改进意见。
  (4)介绍了舰载燃气轮机间冷系统可能发生的各类故障。着重分析了湿空气工况下机上间冷器中可能产生凝水进而导致高压压气机故障的机理,指出了实际计算时需要考虑到空气湿度的影响因素,并初步给出了预防或者解决故障的方法。
  本文研究的结论可以为舰载燃气轮机间冷系统的优化设计和故障预防提有益的参考。
作者: 冒春
专业: 动力工程
导师: 董威
授予学位: 硕士
授予学位单位: 上海交通大学
学位年度: 2013
正文语种: 中文
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