濕壓縮燃氣輪機氣動熱力學研究.pdf

1、作為改善燃氣輪機裝置性能的一種有效手段，近幾年來濕壓縮得到了越來越廣泛的研究。所謂濕壓縮，就是在燃機裝置的壓氣機進口或在壓縮過程中向被壓縮氣體噴入水，利用水的汽化吸熱，使壓縮過程接近于定溫，從而減少壓縮功，增大輸出，提高熱效率。在燃機裝置中，壓氣機耗功通常要占透平功的50﹪以上，在燃機上采用濕壓縮技術，能夠減小壓縮功，增大輸出功，使燃機的性能得到提高。水的加入還可以使燃燒產物中NOx的生成量大大降低，減少環(huán)境污染。 迄今為止，我

2、們習慣于用熱效率及焓分析的方法來評價裝置的性能。而這樣評價系統(tǒng)的損失和效率并不能揭示系統(tǒng)中有效能損失的部位和數(shù)量。本文第一部分從熱力學基本公式出發(fā)，分析濕壓縮過程中熵和(火用)的變化。進而在不同的噴水量，不同壓比和效率及不同的大氣條件下，對燃機能量的有效利用進行分析。 因為兩相工質存在于壓氣機通流部分內，其液相被壓縮所耗的功，他對原工質流場的影響以及由此造成的損失增加，都使?jié)駢嚎s趨于不利。水滴在壓縮過程中汽化吸熱，導致液滴尺寸的

3、改變，并影響液滴動力特性。濕壓縮過程的數(shù)值模擬包括液體粒子在旋轉流場中的相對速度和運動軌跡，及對原流場的影響和兩相流的分析。 把霧化水噴入壓氣機的通流部分可以增加壓氣機壓比，減小耗功，從而提高燃氣輪機性能。以目前計算機技術和計算流體力學的發(fā)展，可以運用數(shù)值模擬的方法對三維流場進行數(shù)值模擬。本文第二部分用fluent流體計算軟件，以一級壓氣機為對象對濕壓縮過程進行全三維計算。針對不同噴水量，不同液滴直徑，不同液滴初溫各條件進行了單