国外燃气轮机发展途径及方向

分析了国外燃机五十年来的发展途径,指出轻型燃机走航机改型之路,重型燃机走移植航机技术、与航机厂商合作开发之路,运用航机技术促进燃机工业的快速发展,这是西方先进国家发展燃机工业的成功经验;总结了航改燃机改型设计的8种途径、应遵循的基本原则和重型燃机的发展经验;展望燃机未来的发展方向;得出可供学习借鉴的四点结论。     

航空燃机技术促进了工业燃机的飞速发展

介绍航空与工业用燃机的技术发展现状、水平和方向趋势,指出航空燃机在燃机工业发展中的主导作用。     

借鉴国外经验，抓住历史机遇发展燃机产业

介绍了国外燃机的发展经验,指出我国具有燃机应用的广阔的市场前景,具备了开发高水平燃机的条件,应抓住难得的历史机遇,大力发展燃机产业。     

发展我国重型燃气轮机产业的可行技术途径

本文首先论述了燃气轮机的广泛用途,我国对燃气轮机的紧迫需求,进而论及了我国发展重型燃机产业的必要性。接着介绍了国外最新一代燃机普遍采用航空发动机最新技术的情况,论述了我国发展重型燃机产业的国内环境及技术基础。文中提到了我国航空、机械工业系统和中科院、清华大学的专家、学者通过数次研讨,就发展我国自主知识产权的重型燃机的可行技术途径取得的共识。参加研讨的各方面专家认为可行的我国发展重型燃机的初步技术方案。为了使这一方案变成现实,有必要共同向国家领导机关提出建议,以求得领导机关的认可和采纳,尽早做出决策。研讨中大家一致认为,各系统在人才和设备方面有很大的互补性,有必要成立某种形式的联合作,大力协作,发挥各方的优势,充分利用我国已有的技术和物质资源,共同为发展我国自主知识产权的重型燃机和形成燃气轮机产业做出贡献。     

燃机工业现状与技术发展趋势

全球的燃机工业依赖工业结构改革和技术进步而迅速发展。1993年,轻型燃机的简单循环效率已经超过40％,重型燃机的联合循环效率已达55％。近来,在世界范围内,石油、天然气供应充裕,价格稳定,加之燃机本身高效率、低污染等技术优势,市场迅速扩大,制造商纷纷扩大生产规模,加强研究与发展能力,一个新的燃机发展时期可望到来。     

燃机发电机组控制中现场总线技术的发展

综述了燃机发电机组控制中现场总线技术的发展,指出了燃机传统控制结构中存在的问题以及现场总线控制技术的特点,阐述了用于现场总线控制的组态软件的发展,论述了现场总线技术在燃机控制中的应用,最后,对我国燃机动力工程应用现场总线控制技术提出了建议。      

辐射测温技术在涡轮叶片温度场中的应用

本文利用辐射高温计ROTAMAPII测量了某型燃机二级涡轮转子叶片的发射率。通过对该燃机的试车获取了多个试验状态的数据．对试验状态9100r／min、2260kW下的试验数据进行分析表明,该燃机涡轮叶片温度场与理论要求是吻合的。     

引进燃机维修国产化的途径

根据近些年来引进燃机的使用和维修情况，就引进燃机维修国产化的途径进行初步探讨，以求在燃机引进、使用及维修方面达到共识，从而寻求一条引进燃机维修国产化的最佳途径。     

微燃机稳态控制规律与特性研究

微型燃气轮发电机（微燃机）是一种新型动力系统,为研究其节流、最大状态及慢车状态特性,建立了微燃机的数学模型,并编制了稳态特性计算程序。利用对节流状态经济性的要求,确立了微燃机的经济节流工作线,并用相似原理分析了不同大气条件下节流工作线的确定。研究了微燃机在最大状态和慢车状态工作时的几种限制条件,在满足这些限制条件下,确立了相应的控制规律;计算了微燃机的气候特性和高度特性,计算结果与理论分析一致。通过和试验数据对比,结果表明,数学模型合理有效,计算结果具有很高的可信度,可为微燃机稳态控制规律设计提供参照,具有很好的工程应用价值。     

燃机并入冲击载荷下推进轴系动态响应特性研究

为评估联合动力装置中燃机并入冲击载荷作用下推进轴系的动态响应情况,从 SSS离合器的啮合过程出发,建立其动力学仿真模型并进行仿真计算,发现阻尼油腔在降低轴向碰撞力的同时伴随产生扭矩冲击,对轴系安全性造成影响。将不同工况下的燃机并入冲击扭矩作为激励源,对推进轴系进行瞬态响应计算,得出轴系的动态响应,其中螺旋桨轴最大应力为32.77MPa,动力涡轮轴最大应力为78.17MPa。结果表明：燃机并入过程中,油腔阻尼特性和燃机加载特性对冲击载荷及轴系响应有显著影响。为确保轴系运行的安全性,应适当选取油腔阻尼参数并尽可能在低工况下进行燃机并入操作。     

俄罗斯燃气涡轮发动机数字孪生进展

数字孪生的诞生与发展，有助于解决了拖、降、涨等问题，为燃气涡轮发动机的发展提供了一种新兴的技术体系和工作 模式。从政府和联合发动机制造集团2个层面综述了俄罗斯燃气涡轮发动机数字孪生的发展历程，总结和归纳了俄罗斯燃气涡 轮发动机数字孪生发展的特点，可为燃气涡轮发动机技术研究和产品研制引入数字孪生技术提供参考和借鉴。     

某间冷燃气轮机台架试验控制系统总体设计方案研究

为了研究某间冷燃气轮机的性能,需要研制1套控制系统完成燃气轮机在台架上的试车验证,并视情对燃气轮机的控制规律及参数进行修改。介绍了某间冷燃气轮机台架试验控制系统总体设计方案,详细地阐述该系统的组成、功能实现方案及控制逻辑、对燃气轮机的安全保护及数据监控等方面。描述了此系统的"六性"设计准则、研制风险、关键技术等。研究结果表明:该间冷燃气轮机控制系统的特点结构简单、原理合理、功能完善、技术成熟、工作安全可靠,证明该系统总体设计方案可行。     

舰用航改燃气轮机通用控制系统研制及应用

为了为国产燃气轮机数控系统的选配提供1种低成本、可靠、易用的解决方案,开发了舰用航改燃气轮机通用控制系统.介绍了该通用控制系统的研制方法、应用以及总体研制方案,列举了各部件的设计原理和结构、设计特点以及技术性能指标.舰用航改燃气轮机通用控制系统采用模块化、通用化设计思想,EtherCAT实时以太网通讯技术,3余度的设计架构,提高了设计效率,缩短了设计周期,降低了设计成本,提高了系统的可靠性,在燃气轮机控制领域具有非常广的应用前景.     

涡扇发动机消喘系统设计与试验研究

在某型涡扇发动机气动失稳特征的基础上,建立了航空发动机失速/喘振特征工程数学模型,研制出发动机消喘系统数字仿真平台,完成了消喘系统的方案优化设计,并在地面台架和飞行台试验中得到了验证。其气动失稳工程数学模型、数字仿真优化设计技术和试验验证方法可广泛应用于航空发动机、地面和舰船燃气轮机、以及其它民用叶轮机械气动失稳测控设计领域,同时也为制定航空发动机消喘系统设计规范奠定了坚实的技术基础。     

局部相似理论在双轴燃气轮机实时建模中的应用

本文提出的双轴燃气轮机的局部相似理论, 将高压转子看成一台在特定环境下工作的单轴燃气轮机, 将高、低压涡轮及尾喷管看成一个独立的联合部件。用这种方法建立的燃气轮机实时模型, 可降低动态特性参数的维数, 满足计算速度和精度的要求。因而能用于双轴燃气轮机的微机数字控制和对气动性能参数监控中的失效参数实时估值计算。      

燃气轮机分布式控制系统设计

阐述了燃气轮机分布式控制系统的技术方案,详细介绍了该系统的硬件电路设计、软件设计和控制模块机箱设计,为配合动力控制系统的发展提供了新的思路。     

用卡尔曼估值对航空发动机喘振状态预报研究

针对压缩系统的Greiter非线性模型,采用卡尔曼估值理论的方法对压缩系统进行状态估值,提出某一喘振判定准则下超前预报压气机将来某一时刻是否发生喘振,即喘振预报。     

某型燃气轮机燃油及叶片角控制系统方案与仿真

提出了某型燃气轮机燃油及叶片角控制系统方案,阐述了其工作原理,建立了其仿真模型,并进行了对其动态特性的仿真研究。仿真结果表明,该系统方案设计合理,可以满足某型燃气轮机台架试车使用要求。     

多(全)电发动机

简要介绍了磁性轴承、整体式起动／发电机和燃气涡轮发动机分布式控制系统的工作原理、发展状况和关键技术。     

基于相似理论的燃气轮机建模技术研究

针对部件特性数据缺乏的情况下如何对燃气轮机建模的问题,提出了基于相似理论的建模方法。运用参考机组与目标机组的转速相似参数和流量相似参数,对参考机组的特性数据进行变换从而获得目标机组特性数据;考虑到参考机组和目标机组的非绝对相似性,对目标机组的特性数据提出了一系列修正措施。该方法已应用于某型燃气轮机建模,仿真结果表明:该模型具有良好的实时性,收敛性与动态响应特性,可以满足控制系统半物理仿真的需要。