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公开(公告)号：CN116519311A
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310278563.6
申请日：2023-03-21
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01M15/14 , G01M13/00 , G01N25/20 , G06F30/17 , G06F30/20 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明具有多部位可拆换通道的燃机叶片试验件设计及测试方法，该试验件包括叶身主体，通道隔板A和通道隔板B，扰流板A、扰流板B和扰流板C，导叶板A和导叶板B，吸力面盖板，叶片平台，连接法兰，过渡段A和过渡段B；该方法将叶片拆分为多个子结构分别进行加工，最后组装成叶片整体，降低了叶片加工与内部传感器布置难度，同时可将研究对象从基础换热单元扩展为真实燃气轮机叶片，使试验数据更真实有效，其中叶片内部的冷却通道结构可更换，不仅降低了不同结构模型的试验成本，而且减小了不同叶片间的加工差异，降低了试验件其余变量的影响；建立了试验件测试流程，可测试不同冷却通道形式和内部扰流结构在静止/旋转状态下的冷却特性。
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公开(公告)号：CN116378775A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310278523.1
申请日：2023-03-21
Applicant: 西安交通大学
IPC: F01D5/18
Abstract: 本发明公开了一种多部位联合调节的燃机叶片中弦冷却结构及控制方法，该结构包括叶片本体和叶片盖板，叶片本体内设有多流程冷却通道，叶片本体顶部设有顶部出流孔A和顶部出流孔B，在通道隔板布置有连接桥A至连接桥F，在转弯区域布置有导叶A和导叶B，在第一列至第三列通道表面和叶片盖板对应内表面布置有扰流结构。控制方法包括：1)冷气流量快速粗调和通道阻力快速匹配；2)通道间配气快速粗调；3)通道间流动精准细调；4)转弯区域流动和冷却精准细调；5)压力面和吸力面冷却快速粗调；6)叶片高温区局部精准细调。本发明适用于具有不同热负荷、叶片型线和内冷通道的燃机叶片，还能快速适应变工况下的冷却需求和流动传热特性变化。
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公开(公告)号：CN111859563B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202010664676.6
申请日：2020-07-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种超临界二氧化碳透平试验的相似模化方法，包括步骤：首先，根据几何相似准则，将超临界二氧化碳透平同比缩放获得空气透平模型几何参数。然后，利用流动的相似性原理，保证主要准则数及速度三角形相似，将超临界二氧化碳工质的实际工况作为相似准则的输入变量，计算空气工质透平的压比、转速以及进口温度等运行工况参数，开展试验研究，获得空气透平试验数据及性能参数。其次，根据性能转换准则推导出超临界二氧化碳透平无量纲速度场、透平效率、应力载荷以及泄漏量等性能参数。最后，评估超临界二氧化碳透平不同边界条件下的综合性能，验证超临界二氧化碳透平稳定高效运行的可行性，为超临界二氧化碳透平的设计及优化提供指导。
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公开(公告)号：CN114704383A
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202210290497.X
申请日：2022-03-23
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有外置压气机的燃气轮机多模式二次空气系统，包括主压气机，外置压气机，燃烧室，燃气透平，预旋喷嘴，以及中心冷却腔室；主压气机和燃气透平安装在同一转轴上；预旋喷嘴位于转轴上，并与开设在转轴中心的中心冷却腔室相连通；低压抽气口和末两级进气口间布置管道连通，中压抽气口和第二级进气口与末两级进气口间布置管道连通，高压抽气口和首级进气口与第二级进气口间布置管道连通，外置压气机的一根出口管道接入高压抽气口与首级进气口间的连通管道，外置压气机的另一根出口管道与中心进气口相连通。本发明可以实时确保不同运行模式下燃气透平第一级静叶和动叶的冷却效果，提高机组的安全性、高效性和高适应性。
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公开(公告)号：CN113743029A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110997128.X
申请日：2021-08-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/27 , G06F30/23 , G06F30/17 , G06N3/04 , G06N3/08 , G06N7/00 , G06F111/08 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了基于机器学习的透平机械气动性能‑叶片载荷优化方法，包括：确定透平机械工作流体，对透平机械进行参数化获得优化过程输入变量及优化目标，同时确定输入变量的经验设计空间；根据优化目标对透平机械在输入变量的经验设计空间内进行贝叶斯优化采样，优化采样过程中选定工作流体，计算获得优化目标值，保存所有贝叶斯优化采样数据；构建Unet‑CNN神经网络，并进行网络训练；对优化过程输入变量在经验设计空间随机采样，构建几何模型进行非定常CFD计算，后处理获得Unet‑CNN神经网络高性能测试集及低性能测试集，对Unet‑CNN神经网络进行测试；将通过测试的Unet‑CNN神经网络用于透平机械优化，获得最优透平机械结构。本发明能够大大降低构建代理模型的成本及耗时。
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公开(公告)号：CN111859563A
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202010664676.6
申请日：2020-07-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种超临界二氧化碳透平试验的相似模化方法，包括步骤：首先，根据几何相似准则，将超临界二氧化碳透平同比缩放获得空气透平模型几何参数。然后，利用流动的相似性原理，保证主要准则数及速度三角形相似，将超临界二氧化碳工质的实际工况作为相似准则的输入变量，计算空气工质透平的压比、转速以及进口温度等运行工况参数，开展试验研究，获得空气透平试验数据及性能参数。其次，根据性能转换准则推导出超临界二氧化碳透平无量纲速度场、透平效率、应力载荷以及泄漏量等性能参数。最后，评估超临界二氧化碳透平不同边界条件下的综合性能，验证超临界二氧化碳透平稳定高效运行的可行性，为超临界二氧化碳透平的设计及优化提供指导。
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公开(公告)号：CN114704383B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202210290497.X
申请日：2022-03-23
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有外置压气机的燃气轮机多模式二次空气系统，包括主压气机，外置压气机，燃烧室，燃气透平，预旋喷嘴，以及中心冷却腔室；主压气机和燃气透平安装在同一转轴上；预旋喷嘴位于转轴上，并与开设在转轴中心的中心冷却腔室相连通；低压抽气口和末两级进气口间布置管道连通，中压抽气口和第二级进气口与末两级进气口间布置管道连通，高压抽气口和首级进气口与第二级进气口间布置管道连通，外置压气机的一根出口管道接入高压抽气口与首级进气口间的连通管道，外置压气机的另一根出口管道与中心进气口相连通。本发明可以实时确保不同运行模式下燃气透平第一级静叶和动叶的冷却效果，提高机组的安全性、高效性和高适应性。
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公开(公告)号：CN113623014B
公开(公告)日：2023-04-14
申请号：CN202110832958.7
申请日：2021-07-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种燃气轮机透平叶片‑轮盘联合冷却结构，包括转轴，前级轮盘，前级动叶，轮盘前盖板，轮盘后盖板，端面齿等；轮盘前盖板和轮盘后盖板安装在前级轮盘两侧；轮盘后盖板通过端面齿分别与前级轮盘和后级轮盘连接；转轴上开设冷却气流通道，前级轮盘和后级轮盘之间设置有轮盘中心冷却腔室；轮盘后盖板上设置有若干端面孔、若干引射孔、平衡块和密封齿；密封齿与后级静叶平台形成封严结构；轮盘后盖板与前级轮盘的中部和轮缘处形成轮盘中部冷却腔室和轮缘‑叶根冷却腔室；前级动叶叶根内部开设有叶根内部冷却通道，前级动叶设有内部冷却通道和尾缘劈缝；本发明充分利用冷却气流的冷源特性对各部件进行联合冷却，冷却气流损失小，冷却管路布置简单。
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公开(公告)号：CN111859746B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202010664684.0
申请日：2020-07-10
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于流场重构的透平机械变工况性能预测方法，包括：确定透平机械几何参数、工作流体及变工况性能预测输入参数；对样本点进行CFD计算，获得初始流场数据；对CFD结果预处理，获得真实流场数据及性能数据；构建流场重构网络，利用流场重构损失函数训练反卷积神经网络；构建性能预测网络，利用性能预测损失函数训练卷积神经网络；基于训练好的流场重构网络和性能预测网络预测透平机械变工况性能。本发明利用深度卷积神经网络，实现了透平机械变工况参数与流场信息、性能之前的直接转换，具有准确、快速、通用、灵活、易于实现、无需人为干预等优点，在透平机械实时控制和设计优化方面具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN113623014A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110832958.7
申请日：2021-07-22
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 一种燃气轮机透平叶片‑轮盘联合冷却结构，包括转轴，前级轮盘，前级动叶，轮盘前盖板，轮盘后盖板，端面齿等；轮盘前盖板和轮盘后盖板安装在前级轮盘两侧；轮盘后盖板通过端面齿分别与前级轮盘和后级轮盘连接；转轴上开设冷却气流通道，前级轮盘和后级轮盘之间设置有轮盘中心冷却腔室；轮盘后盖板上设置有若干端面孔、若干引射孔、平衡块和密封齿；密封齿与后级静叶平台形成封严结构；轮盘后盖板与前级轮盘的中部和轮缘处形成轮盘中部冷却腔室和轮缘‑叶根冷却腔室；前级动叶叶根内部开设有叶根内部冷却通道，前级动叶设有内部冷却通道和尾缘劈缝；本发明充分利用冷却气流的冷源特性对各部件进行联合冷却，冷却气流损失小，冷却管路布置简单。
