涡轮机在风洞中运行,本文描述了整体实验方法、面临的挑战、经验教训和未来工作的机会。这两项活动分别于 2018 年秋季和 2019 年秋季开展,使用迎面而来的风的预览扰动测量,分别测试了无约束和约束最佳叶片螺距控制器。具体而言,第一项研究考虑了线性二次调节器的扩展以包括前馈作用,而第二项研究部署了模型预测控制以将执行器约束纳入最优控制问题。这些活动的结果已经在控制系统技术会议和期刊论文中发表;但是,这些工作中没有包括如何实现控制器的细节。我们旨在通过这项针对风能社区的贡献来填补这一空白。我们描述了实验设置的几个方面,特别是提供了用于控制器的软件和硬件的细节;分享了对程序中几个困难方面的见解以及我们如何克服这些挑战;并总结了基于模拟的研究和物理测试之间的主要区别。通过这样做,我们希望分享我们学到的东西
图 3-1 显示了当前 WTS 配置的总体布置和特性。它设计用于年平均风速为 14 英里/小时(30 英尺处测得)(轮毂高度为 20 英里/小时)的场地。当轮毂高度(200 英尺)的风速超过 14 英里/小时时,系统会发电。当风速为 27.5 英里/小时或更高时(轮毂高度),系统会产生 2500 千瓦的额定功率。当风速超过 45 英里/小时(轮毂高度)时,系统会关闭以避免高运行负荷情况。在平均风速为 14 英里/小时的场地,年能量输出接近 1000 万千瓦时。这个能量输出加上估计的第 100 个生产单元的交钥匙成本 1,720,000 美元(以 1977 年的美元计算),预计母线的电力成本为 3.3 吨/千瓦时。在运行期间,风力涡轮机通过标准输电线与公用电网相连。
kulite.com › asset › media › 2017/05 PDF 2017年5月31日 — 2017年5月31日 飞机发动机传感器商业应用...减轻重量,提高可靠性并满足更高...数字和/或模拟输出。
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在各种技术领域中,对具有改善性能特征的零件和组件的需求,例如力量,耐磨性以及在侵略性环境中工作的能力正在不断提高。此类产品的空白的形状和尺寸应尽可能接近零件的几何参数。基于冲压,锻造,精确铸造或形成的传统技术在此类空白的生产中面临严重的限制,这是由于很大的困难满足了几何复杂性的要求,给定的准确性水平以及材料的服务分布和技术特征。最近,在全球范围内开发了渐进的技术过程,以高速喷洒液体合金作为颗粒或其他小颗粒并凝固它们,从而生产结构材料。随后,毛坯的形状和大小靠近成品部分是由它们产生的。这种粉末技术包括热等静力压力(髋关节)和添加剂技术的各种方法(AT)。目前,3D打印被广泛用于汽车,飞机和发动机生产等区域。这变得可能是可能的,因为3D打印完全满足了复杂金属零件生产的行业需求。燃气轮机发动机(GTE)零件是使用这些技术进行制造是合理的对象。髋关节长期以来一直广泛用于串行生产零件,例如涡轮盘合金的涡轮盘[1]。各种GTE零件已经在AT [8的帮助下都在制造。9]。该技术最有趣的应用是由由颗粒合金和铸造叶片制成的圆盘组成的一体式叶轮(Blisks)[2,3];功能级别磁盘,由不同尺寸或不同合金的颗粒组成[4-7];和其他类似的项目。例如,Avio Aero使用GE9X发动机的电子束烧结的钛合金制成的TND涡轮叶片的连续生产[10]。还产生了Leap1b发动机中心支撑的钛情况。燃烧室的一部分(发动机CFM International的Leap-1a,1B和1C,西门子的SGT-750燃气轮机燃烧器旋转器等)已经为连续生产做好了准备。确定其特性的主要GTE部件之一是涡轮机,在飞机操纵期间,在高静止的外部载荷和温度下运行。一些大零件,例如GTES中的压缩机轮和涡轮机,具有很大的质量,并且特别重要,因为它们的故障导致了整个发动机的非定位破坏。因此,GTE零件开发的主要任务之一是减轻体重,同时满足强制性强度可靠性要求。本文讨论了使用粉末技术创建GTE涡轮机轮的使用。
根据国际能源署 (IEA) 对 2 度情景 1 的预测,通过增加风能和太阳能等可再生能源 (RES) 的比重,可实现全球发电行业的脱碳。然而,这些可再生能源提供的电力供应不稳定,需要通过其他形式的可靠、经济实惠和可持续的发电来平衡。在“氢能的未来”4 中,IEA 描述了氢能对清洁能源转型(包括在电力行业)做出重大贡献的潜力。氢气轮机的开发可以成为未来的碳中和技术,以支持社会实现雄心勃勃的能源和气候目标。事实上,氢气轮机将能够长期大幅减少排放,同时整合更多的可再生能源。
GE 的 3.2-103 风力涡轮机基于这一成熟平台,借鉴了 1,200 多台 2.5 MW 风力涡轮机的经验。3.2-103 风力涡轮机的设计符合 IEC Wind Class II 环境的认证要求。GE 的专利负载控制系统可在运行过程中主动测量压力。GE 的单独可调叶片螺距系统用于操作机组以产生高能量。GE 电力转换系统可高效地将产生的电能转换为电网,从而提高年发电量。GE 拥有超过 25,000 台风力涡轮机在运行,在满足最严格的电网要求和向电网输送可靠能源方面享有全球声誉。
SKF 碳密封设计旨在密封主轴轴承室和油底壳,以实现更高效和更环保的可持续运行。碳面密封和碳圆周密封通过延长使用寿命和提供出色的性能来降低成本,为许多商用和军用发动机设定了质量标准。SKF 升力密封设计在减少热量产生、延长密封寿命、减少发动机油管理系统负荷和最大限度延长机翼时间方面具有明显的性能优势。
这项关于 JT9D、CF6 和 PT6 飞机发动机可靠性的研究是对 JT8D 发动机研究的后续研究,该研究发表在联邦航空管理局 (FAA) 技术中心最终报告 DOT/FAA/CT-91/10 中。与 JT8D 发动机研究一样,这项研究对 JT9D、CF6 和 PT6 涡轮飞机发动机在 1988 年 2 月至 1991 年 1 月的 36 个月期间的飞行中停机和计划外拆卸率进行了趋势分析。与上一份报告一样,该方法是每月审查哪些航空公司在飞行中停机和计划外发动机拆卸方面持续超过标准偏差规范,然后检查这些航空公司报告的发动机部件故障。发动机部件故障分为以下几类:轴承、翼型、机壳、控制装置和附件、燃油/油系统和其他(未显示趋势)。对于 JT9D、CF6 和 PT6 发动机的这项研究,控制装置和附件通常会导致最多的飞行中熄火、压缩机失速和发动机停机。除了对 JT9D、CF6 和 PT6 发动机进行的精算分析和部件故障模式趋势分析外,还对 JT9D 和 CF6 发动机机壳应用了为 JT8D 发动机开发的检查程序。
随着燃烧涡轮机的热效率的增加,涡轮发电机产生的电力总燃烧的燃料较小,并且CO 2和其他空气排放量相应减少。效率据报道是转化为电力的燃料中能量的百分比。1热率是表达效率的另一种常见方法。热率表示为英国热单元(BTU)或千焦耳(KJ)的量,以产生千瓦时的电力(kWh)。较低的热率与更有效的发电率有关。效率提高可以以不同的格式表示;它们可能被报告为总体效率的绝对变化(例如,从40%变为42%,代表2%的绝对增加)。它们也可以作为效率的相对变化表示(例如,从40%变为42%会导致燃料使用降低5%)。效率的相对变化是最一致的方法,因为它对应于热率相同的变化。对于大多数燃烧涡轮的EGU,随着热率的降低,燃料提取相关的环境影响以及对冷却水生态系统的相关热影响的相应减少。2