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环境风速对小艇燃气轮机进口流场影响的研究
| 论文题名： | 环境风速对小艇燃气轮机进口流场影响的研究 |
| 关键词： | 船舶推进;燃气轮机;进气系统;气流流场 |
| 摘要： | 进气系统是保证舰船燃气轮机正常运行的重要部件之一。首先，在燃气轮机运行过程中要求入口截面的气流流场尽可能均匀，以免引起压气机的喘振，即进气系统出口截面流场的均匀性是重要的指标之一；其次，由于舰船空间的限制，对进气系统的空间结构尺寸提出更高的要求，尽量减小其占用空间，提高舰船空间的利用率。 由于舰船航行在不同大小的环境风速下，而且风向与航向存在不同的夹角，使得对进气系统流场受到环境风速的影响研究更有必要性，本文以现有舰船燃气轮机进气系统为研究对象，对运行在不同环境风速下的进气系统内流场进行数值模拟，为设计高性能的舰船燃气轮机进气系统提供可靠的依据。 在此前提下本文主要进行了以下几个方面的工作： ⑴以现有的进气系统为研究对象，建模过程严格反应真实的结构尺寸，包括进气滤清装置、前输出轴、导流罩等部件，采用非结构化网格划分方法，并且结合非均匀网格划分方案。为模拟真实的风速进气条件，在实际进气系统模型前端增加进气凸台结构，进行了120种状态的建模，使其满足计算精确性的要求； ⑵以雷诺平均N-S方程为控制方程，选择标准κ-ε模型为湍流模型，对三级组合式进气滤清装置进行阻力特性模拟，模拟的入口流速范围为1m/s～10m/s，针对阻力特性进行详尽的分析，为后续进行的进气系统内流场数值模拟提供可靠的阻力特性依据； ⑶以雷诺平均N-S方程为控制方程，选择标准κ-ε模型为湍流模型，模拟120种状态下的进气系统内流场。通过分析其平均不均匀度、温度场、压力场、速度场等，对进气系统进行深入的研究，为进气系统研究提供可靠的依据和方法； ⑷编制C++计算程序，对120种状态的数值模拟结果进行批量处理，计算进气系统出口截面的平均不均匀度，提高数据分析效率，为将来对进气系统进行更深入的研究提供方便快捷的数据处理方法。 |
| 作者： | 武萍 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 孙海鸥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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