题目：先进燃气轮机二次空气系统理论建模

时间：2024年8月15日 10:00-11:30

地点：机械与动力工程学院 F103会议室

邀请人：马海腾 副教授（航空动力研究所）

报告人简介

汤惠博士，目前在巴斯大学机械工程学院担任讲师（Lecturer），2017年博士毕业于巴斯大学机械工程专业，2017-18年于巴斯大学从事博士后研究，2018-20年担任Prize Fellow，2020年至今任讲师（Lecturer）。汤惠博士的研究方向包括压气机旋转盘腔和涡轮动静盘腔流动换热理论建模，发动机结冰建模和基于贝叶斯理论和神经网路的反问题建模。在Appl. Therm. Eng.、Int. J. Heat Fluid Flow、ASME J. Turbomach、ASME J. Eng. Gas Turbines Power 等流体力学、传热和叶轮机械领域权威期刊和会议发表了50余篇重要研究成果。带领巴斯大学涡轮机械研究中心团队开展以理论建模为核心结合实验验证和数值模拟的研究工作，主持了英国皇家学会和工程与物理科学研究委员会换热分析和理论建模项目，主持了英国罗罗、美国通用电气，法国赛峰以及德国西门子公司的先进燃气涡轮发动机压气机和涡轮盘腔流动和换热机理分析和模型构建等重点研究子课题，将提出的理论模型应用到先进燃气轮机空气系统设计过程中。

报告摘要

航发燃机的运行温度高于金属材料的熔点，需要空气系统提供大量冷却封严空气来保证高温部件的安全可靠运行。如果冷却空气不足，热膨胀和热应力升高，降低发动机效率和寿命。如果供应过多，则会降低发动机经济性。因此空气系统的设计对发动机的性能和可靠性具有决定性作用。然而压气机和涡轮盘腔内部流动复杂，具有强三维强非定常特性，存在机理不清晰、冷却效率预测难度大的难题。

该报告将介绍汤惠博士在基于新发现的物理机理基础上提出的新空气系统理论模型，即压气机旋转盘腔空气系统流动换热理论预测模型——烟流模型（Plume Model）和涡轮动静盘腔空气系统燃气入侵预测模型——燃气入侵波模型（Ingress Wave Model）。这些模型已应用于航发燃机公司的发动机设计程序之中，解决高压比高涡轮前温度燃气轮机压气机叶尖间隙预测不准确和涡轮冷却封严效果不稳定的问题。