燃气轮机导论课程心得体会

燃气轮机导论课程心得体会

　　从某件事情上得到收获以后，就很有必要写一篇心得体会，这样可以帮助我们分析出现问题的原因，从而找出解决问题的办法。是不是无从下笔、没有头绪？下面是小编整理的燃气轮机导论课程心得体会，仅供参考，希望能够帮助到大家。

　　在为期16个周的课程中，我不仅学到了透平冷却、透平气动设计和压气机气动设计、内部流动、气动热力学等许多知识，而且开拓了自己的思维。非常感谢付老师对我的问题耐心解答，通过与老师的交流，我受益匪浅。聂老师不仅分享了许多人生感悟，还展示了他对学术的孜孜不倦的精神。感谢聂老师在百忙之中仍然耐心地回答了我提出的问题，特别是关于级与级组的临界压力的问题，他为了让我更好地理解，还专门制作了PPT并与同学们分享给我。我深深地感受到了聂老师乐于与学生分享知识的精神和亲切的人格魅力，他为我们树立了一个优秀的榜样。

　　付老师所讲解的透平气动设计部分详细地阐述了从一维初步气动设计到三维的详细气动设计。三个主要的平均半径上的气动无量纲系数之间的关系，即载荷系数、速度系数、反力度，低的载荷系数和低的流量系数意味着叶片通道内部的流动阻力降低，而级的载荷系数较低，流量系数低，则意味着涡轮的环形面积必须增加；这就意味着必须有大的在载荷系数和流量系数；也给出了随着透平反动度的变化，级速度三角形的变化的规律。同时也认识到采用无量纲系数的意义，通过无量纲化把物理量转化为数值上的关系，处理起来的效率比有量纲的公式便会高得多。同时老师讲解的透平设计点工况设计流程使得我对三个无量纲系数之间的关系的认识更加深刻，也有助于我课题中关于透平一维气动设计方面有较大的帮助。由于现代先进燃机的透平中的进气温度可以达到1600K，透平初温的进一步提高也有赖于先进的透平冷却技术。故成熟的透平的一维气动设计程序中往往会考虑到透平的冷却。

　　尽管涡轮部件的设计正朝着全三维的精细化设计不断的发展，CFD技术越来越成熟，甚至很多时候三维计算可以代替实验，但是基于经验关系的一维计算方法由于能快速确定基础气动参数，是涡轮部件设计体系中非常重要的一环，在该设计中由于考虑到真实气体效应等，需要大量的采用经验公式来预估攻角、落后角级损失模型等，美国在该方面进行了大量的基础实验，得到了大量基础理论，得出了一系列应用广泛的经验公式，我国在这方面基本上是“拿来主义”，也没有足够的时间和资金来支持基础实验和基础理论，所以在这方面是比较缺乏的。

　　聂老师讲解的压气机部分也使我们受益匪浅，其中聂老师在20190307的chapter4中的第二张PPT中讲到雷诺数一高，就意味流体的粘性在通道内发挥作用了。高雷诺数意味着流体的惯性力远大于粘性力，在扰流问题中，是否能忽略粘性力的影响，要是不考虑粘性会使得分析结果与实际情况远远不符，但是完全考虑粘性影响又会在求解方程上较为复杂，所以普朗特提出了边界层的概念。流动的非定常性是压气机功能实现的本质特征，离开了非定常性，就没有压气机的概念。（见文献关于压气机的非定常两代流型，因为周向平均略去了叶轮机固有的非定常流动最具有本质性的特征）

　　聂老师在课堂上向我们介绍了吴仲华先生提出的转焓定理，对我产生了很大的启发。这个理论在国外得到了广泛的认可。根据这个理论，在静子中，气流是等焓过程，在转子中则对焓的概念进行了扩展，得到了相反坐标系下转子焓的计算公式。Falck教授在隆德大学编写的压气机一维气动设计程序中采用了这个理论。然而，聂老师也强调了该理论的适用条件是无摩擦、定常和绝热的情况。叶片对气流所做的功不仅包括使气流以特定转速旋转所需的功，还要克服摩擦阻力所做的功。因此，如果我们需要模拟考虑真实流动的压气机一维气动设计，就需要考虑摩擦的影响。简单地使用转焓定理并不合理。为了方便计算，我们可以引入修正系数来考虑摩擦的影响。通过这次发现错误并加以改正，我深刻地意识到聂老师的课程对我有着巨大的收获。

　　由于我正在进行关于高负荷跨音级压气机的气动设计课题，因此需要建立一个模型来评估高负荷先进压气机中的激波损失。然而，由于之前没有接触过叶片机原理和气体动力学，对于这方面的知识了解较少。幸运的是，聂老师对于正激波、斜激波和马赫锥等概念进行了非常深入浅出的讲解，几句话就能说清楚激波的本质。在超音速叶栅中，激波实际上是一种减速增压效应，在压气机设计的初期阶段，还没有进行叶型设计时，确定激波的位置是相当困难的。通常会采用经验公式来进行估计，其中美国的Wennerstorm和英国的Howell作为压气机设计方面的专家，通过低速反演高速试验台的方法，提出了一系列经典的经验公式，放弃了马赫数的修正，并且至今仍被广泛使用。

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