燃气轮机涡轮冷却叶片设计及优化PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

燃气轮机涡轮冷却叶片设计及优化PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 燃气轮机涡轮叶片冷却技术概述1

1.1 燃气轮机分类及结构组成1

1.2 涡轮叶片的冷却需求3

1.2.1 涡轮进口温度的发展趋势4

1.2.2 高温材料的发展6

1.2.3 涡轮进口温度与材料耐受温度对比9

1.3 涡轮叶片冷却技术10

1.3.1 简单对流换热冷却技术13

1.3.2 肋化通道强化对流换热技术14

1.3.3 扰流柱强化对流换热技术15

1.3.4 射流冲击冷却技术16

1.3.5 气膜冷却技术16

1.3.6 组合及新型冷却技术17

1.4 冷却技术在涡轮叶片上的应用18

1.4.1 前缘19

1.4.2 叶中19

1.4.3 尾缘21

1.4.4 叶根22

1.4.5 叶顶23

1.5 本章小结24

参考文献24

第2章 肋化通道、扰流柱、射流冲击冷却技术的研究现状26

2.1 肋化通道（粗糙肋）强化对流换热技术的研究现状26

2.1.1 肋片几何形状26

2.1.2 肋片几何参数的影响28

2.1.3 肋片排列方式的影响29

2.1.4 雷诺数、转速等的影响30

2.2 扰流柱强化对流换热技术的研究现状31

2.2.1 扰流柱截面形状32

2.2.2 扰流柱几何参数的影响33

2.2.3 扰流柱排布方式的影响34

2.2.4 转速的影响35

2.2.5 圆形、椭圆形、水滴形扰流柱矩形通道的对流换热特性分析35

2.2.6 间距、迎角、长短轴比等对椭圆形扰流柱矩形通道对流换热特性的影响39

2.2.7 扰流柱梯形通道的对流换热特性分析42

2.3 射流冲击冷却技术研究现状45

2.3.1 射流板与靶板间距的影响47

2.3.2 横向流的影响47

2.3.3 射流孔结构尺寸的影响47

2.3.4 射流孔排布方式的影响48

2.4 本章小结48

参考文献49

第3章 气膜、层板、叶顶冷却技术的研究现状53

3.1 气膜冷却技术的研究现状53

3.1.1 气膜孔孔型的研究现状54

3.1.2 平板气膜冷却的研究现状57

3.1.3 前缘气膜冷却的研究现状59

3.1.4 叶身气膜冷却的研究现状62

3.1.5 不同复合角下前缘气膜冷却模型的对流换热特性研究62

3.2 层板冷却技术的研究现状67

3.2.1 层板几何参数的研究现状67

3.2.2 排布方式的研究现状69

3.3 叶顶冷却技术的研究现状71

3.3.1 叶顶防泄漏结构形式72

3.3.2 叶顶气膜冷却74

3.3.3 叶尖间隙的影响76

3.3.4 转速和雷诺数的影响77

3.4 本章小结77

参考文献77

第4章 基于管网计算的涡轮叶片冷却方案设计81

4.1 管网计算方法82

4.1.1 管网节流单元及基本假设82

4.1.2 管网计算控制方程83

4.1.3 管网计算的求解85

4.1.4 不同冷却结构流阻和换热计算86

4.2 管网计算方法的验证88

4.2.1 Y模型的对比分析验证88

4.2.2 涡轮冷却叶片的分析验证91

4.3 基于管网计算的涡轮冷却叶片方案设计方法94

4.3.1 叶片冷气用量预估94

4.3.2 叶身冷气流道设计94

4.3.3 冷却特征设计96

4.3.4 设计方案的验证96

4.3.5 基于管网模型的涡轮叶片冷却方案优化设计97

4.4 本章小结98

参考文献98

第5章 涡轮冷却叶片参数化设计99

5.1 涡轮冷却叶片的参数化设计方法99

5.2 涡轮冷却叶片叶型设计103

5.2.1 基于曲率优化的14参数平面叶栅设计方法103

5.2.2 叶身积叠成型110

5.3 涡轮叶片冷却结构设计111

5.3.1 壁厚设计111

5.3.2 内腔型面设计113

5.3.3 冷气通道（通道肋）设计115

5.3.4 局部冷却特征设计116

5.3.5 尾缘出气结构设计117

5.4 涡轮冷却叶片榫头/缘板/伸根段设计117

5.4.1 榫头设计117

5.4.2 缘板设计125

5.4.3 伸根段设计126

5.5 涡轮冷却叶片叶顶结构设计126

5.6 涡轮冷却叶片实体生成127

5.7 本章小结128

参考文献129

第6章 多场耦合服役环境下涡轮冷却叶片性能分析130

6.1 涡轮冷却叶片流-热-固耦合分析130

6.1.1 涡轮冷却叶片流-热耦合分析130

6.1.2 温度、气压耦合信息传递134

6.1.3 结构强度分析135

6.2 涡轮冷却叶片寿命分析138

6.2.1 涡轮冷却叶片失效形式139

6.2.2 涡轮冷却叶片寿命分析流程140

6.2.3 涡轮冷却叶片寿命预测方法141

6.2.4 涡轮冷却叶片寿命预测146

6.3 本章小结150

参考文献151

第7章 涡轮冷却叶片多学科设计优化152

7.1 涡轮冷却叶片多学科设计优化特点及流程152

7.1.1 涡轮冷却叶片多学科设计优化问题的分析152

7.1.2 涡轮冷却叶片多学科设计要求和设计准则153

7.1.3 涡轮冷却叶片多学科设计优化流程154

7.2 涡轮冷却叶片优化数学模型158

7.2.1 设计变量158

7.2.2 优化目标159

7.2.3 约束条件159

7.2.4 优化数学模型159

7.3 DOE分析160

7.4 近似代理模型161

7.5 优化设计结果及分析164

7.6 本章小结169

参考文献170

第8章 基于可靠性的涡轮冷却叶片多学科设计优化171

8.1 涡轮冷却叶片多学科可靠性设计优化流程171

8.2 基于可靠性的涡轮冷却叶片多学科设计优化数学模型173

8.2.1 设计变量173

8.2.2 随机变量173

8.2.3 优化目标174

8.2.4 约束条件174

8.2.5 优化数学模型174

8.3 涡轮冷却叶片随机因素统计规律175

8.3.1 壁厚、通道肋厚度分散性数据统计175

8.3.2 材料性能分散性数据统计176

8.3.3 转速分散性数据统计177

8.4 服役环境下涡轮冷却叶片可靠性分析178

8.5 基于可靠性的涡轮冷却叶片多学科设计优化及分析180

8.6 本章小结181

参考文献181

第9章 网格参数化方法在涡轮冷却叶片中的应用183

9.1 网格变形方法基本理论及其应用184

9.1.1 自由网格变形的基本理论及其应用184

9.1.2 边界网格变形方法及其应用187

9.2 涡轮冷却叶片分析网格的参数化192

9.2.1 三维流场分析网格的参数化192

9.2.2 涡轮实心叶片结构分析网格的参数化194

9.2.3 涡轮叶片流场分析网格和结构分析网格的协调变形195

9.2.4 涡轮叶片冷却结构分析网格的参数化196

9.3 变形后的网格光顺197

9.4 基于网格参数化方法的涡轮冷却叶片多学科设计优化198

9.5 本章小结200

参考文献200