赵胜丰
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罗建枫
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卢新根
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张宏武
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朱俊强
工程热物理学报
本文首先以ONERA串列叶栅为研究对象,利用数值模拟的方法对串列叶栅特性及其内部流动进行了分析,在此基础上,设计了与串列叶栅具有同等性能的单列吸附式叶栅,并在设计工况和非设计工况下对改型后的单列吸附式叶栅特性及其内部流场进行了详细分析.结果表明:在相同来流马赫数、出口条件和扩散因子的情况下,单列吸附式叶栅的性能优于串列叶栅,在高负荷压气机设计中用吸附式单列叶栅代替串列叶栅的做法是可行的.
关键词:
串联叶栅
,
吸附式叶栅
,
流动控制
,
边界层分离
周逊
,
韩万金
,
王仲奇
工程热物理学报
详细测量了平行进口端壁附面层与设置导向叶栅两种进口条件下后加载涡轮叶栅的气动参数.测量结果表明,导向叶栅的设置加强了实验叶栅内的横向流动,这就造成了"C"型压力分布(弯叶片)和具有正径向压力梯度的压力分布(直叶片)产生的位置较无导叶时提前了.
关键词:
前置导叶
,
后加载叶栅
,
气动性能
李成勤
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张靖煊
,
林峰
,
黄伟光
工程热物理学报
轴流式压气机叶顶泄漏流非定常性对压气机性能和稳定性有着重要影响。为了避开研究转子内部流场所遭遇的测量困难，以及为了可以更加方便地调节叶顶间隙和进气角的需要，本文以压气机平面叶栅作为研究对象，旨在通过对不同间隙，不同马赫数和不同攻角下的叶顶泄漏流的动态测量，了解叶栅环境下叶顶间隙流非定常性的特征和出现条件，探索利用叶栅模拟转子环境进行叶顶间隙流研究的可行性。实验表明，叶顶泄漏流在某些工况下存在非定常性。该非定常性的频率特征受来流速度影响较大。产生非定常性的条件是需要泄漏流轨迹到达相邻叶片的压力面。产生非定常性的主要原因是由于泄漏流与叶片载荷的相互作用。
关键词:
轴流压气机
,
平面叶栅
,
叶顶泄漏流
,
非定常性
崔涛
,
陈绍文
,
周治华
,
王晋声
,
王松涛
,
王仲奇
工程热物理学报
在低速风洞实验台,对具有不同深凹槽结构平面叶栅在不同间隙尺度条件下的流动特性进行了实验研究.实验采用五孔气动探针和高灵敏度及高精度的压力扫描阀测量了叶栅出口截面的气动参数,对比分析了总压损失的展向分布,并在叶栅端壁和叶片表面进行墨迹显示.结果表明,深凹槽式叶顶结构应用于本文研究的叶栅上是可行的.深凹槽尾缘开口有利于降低叶顶间隙泄漏损失,凹槽前缘开口对前缘附近局部流动产生一定影响.对整个流动通道涡生成影响不如泄漏流作用强,并且尾缘开口与前缘开口开度的匹配对叶顶间隙泄漏损失有明显的影响.
关键词:
深凹槽
,
间隙间隙流动
,
涡轮
,
实验研究
彭学敏
,
季路成
,
伊卫林
,
刘艳明
工程热物理学报
叶身/端壁融合(BBEW)是有潜力支撑风扇/压气机负荷最大化的原创技术.本文以大折转亚音叶栅和超音速叶栅两类趋向负荷极限叶栅为案例,在二面角原理指导下,采用数值方法对比研究了第一类(增大二面角型)和第二类(变曲率过渡曲面)BBEW改型.结果表明,两类BBEW改型均能有效削弱或消除高负荷压气机叶栅角区分离,且具有良好的工况适应性.其中,第一类BBEW改型虽外形上类似叶片倾斜,但作用机理却截然不同,附面层交汇作用超过叶片力作用.
关键词:
叶身/端壁融合
,
角区分离
,
二面角
,
高负荷压气机
,
数值模拟
杨海涛
,
黄洪雁
,
冯国泰
,
苏杰先
,
王仲奇
工程热物理学报
本文选取某重复级压气机平均半径处的型线,进行平面扩压叶栅非定常数值模拟.对8组不同的静叶相对位置进行了非定常计算,讨论了不同位置时流场的流动特点,优化出第一级、第二级静叶在给定的气动条件下最佳相对位置.
关键词:
扩压叶栅
,
非定常
,
尾迹
,
相对位置
周莉
,
王占学
,
任亚强
,
刘增文
工程热物理学报
对某一无阻流门叶栅式反推装置的流场进行了数值研究,详细分析了不同叶栅安装角对反推性能的影响.结果表明叶栅安装角对流出反推窗口气流的质量流量、气流速度以及气流的流动方向产生影响,进而对反推效果产生影响.对于不同风扇进口压比,存在不同的最佳的叶栅安装角度,能使得反推效果最好.由于风扇压比不同,气流所具有的能量不同,风扇进口压比越低,其具有能量越小,进入反推窗口偏转角越大,最佳安装角越大.
关键词:
无阻流门叶栅式反推装置
,
二次流喷射
,
叶栅进口安装角
,
反推效率
王文三
,
唐菲
,
赵庆军
,
徐建中
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法,对比分析了1＋1/2对转涡轮四种不同的叶顶冷却布置方案对叶顶传热、冷却性能以及气动特性的影响。四种布置方案分别是：靠近压力面垂直叶顶方向、靠近压力面且与叶顶有30°出射角、中弧线位置垂直叶顶方向、中弧线位置有30°出射角。研究表明,气膜孔沿压力面布置与气膜孔沿中弧线布置相比可以降低叶顶传热系数;由于气膜孔倾斜布置气膜射流动量降低,且削弱了肾形涡的影响,气膜的侧向覆盖范围增大。因此气膜孔靠近压力面布置可以提高气膜冷却效率;气膜孔靠近压力面且有30°出射角比垂直布置叶顶热负荷减少2.7%。另外,气膜孔靠近压力面布置可以降低主流的泄漏流量,有利于减小泄漏损失和提高涡轮效率。
关键词:
气膜冷却
,
动叶叶顶
,
传热系数
,
冷却效率
余佳
,
马伟涛
,
季路成
工程热物理学报
激波问题严重影响超/跨音涡轮气动性能、冷却特性和结构完整性,因而,弱化激波设计是高负荷涡轮研究的热点之一.针对这一问题,本文以两个典型超/跨音涡轮叶栅为例,以伴随方法寻优为手段,给定流量和出口气流角约束,在不同工况点下进行优化,并对比研究变工况特性、流动特征和造型参数,探索弱化激波涡轮叶栅设计技术及规律.
关键词:
超/跨音涡轮叶栅
,
弱化激波设计
,
伴随优化
