耿少娟
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张宏武
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陈静宜
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黄伟光
工程热物理学报
本文将叶顶微喷气方法应用于 NASA Rotor37 跨音速轴流压气机转子,在近失速工况,利用数值模拟方法研究了不同喷气量时叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机理和叶顶微喷气的扩稳效果.结果表明,喷气使得叶顶区域的叶表压力随喷嘴与叶片相对位置的变化沿弦向发生波动,抑制了叶顶泄漏流的自激非定常波动,使叶顶泄漏流轨迹沿叶片吸力面向下游移动,实现了提高压气机性能和稳定性的目的.采用喷射气流的无量纲总动量可关联亚音速和跨音速轴流压气机不同喷气方案的扩稳效果,该无量纲总动量与来流总动量和喷射气流高度成反比,而与叶高和喷射气流总动量成正比.
关键词:
轴流压气机
,
叶顶间隙流
,
非定常
,
喷气
,
扩稳
高杰
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郑群
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姜玉廷
工程热物理学报
应用数值方法和标准k-ω两方程湍流模型,研究了轴流涡轮叶顶间隙泄漏流场以及端区损失产生机理,同时考虑了进口攻角以及大范围变化间隙的影响.结果表明;间隙内部的泄漏流动情况可以被细分为“攻角驱动型”和“压力驱动型”两种类型,而大多数的泄漏流动则是由叶顶后部的压力驱动型泄漏造成的.动叶通道中间隙泄漏涡和通道涡之间存在着强烈的相互作用,只有在适当大小的间隙下,泄漏涡和通道涡的相互作用才可以被有效利用.
关键词:
涡轮
,
叶顶泄漏流
,
间隙高度
,
攻角
,
数值模拟
田江涛
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吴艳辉
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李清鹏
,
楚武利
,
张皓光
工程热物理学报
以某单级轴流压气机为研究对象，采用气动探针对其级间及出口气动参数进行了测量，并对叶顶有／无间隙时的静子内部流场进行r全三维数值模拟。计算得到的带尖隙时压气饥总性能、级间及出口参数的径『旬分布与实验结果较为一致。在此基础上，对比分析厂有／无尖隙时静子端区的复杂流动结构，发现轮毂／吸力面角区失速是该压气机静子端区的主要流动特征。尢尖隙情况下，在轮毂／吸力面角区存在一个由多涡系汇聚而成的空间环涡结构，并在吸力面诱导出大量反流；而尖隙的引入破环厂该环涡结构的形成，但它在轮毂／吸力面角区形成了沿流向发展的泄漏涡、增强了通道出口径向分离涡的强度，从而增大了近失速工况点30％叶高以下高总压损失区的范围。
关键词:
静于
,
角区失速
,
尖隙泄流
,
环涡
,
反流
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
吴艳辉
,
吴俊峰
,
稂仿玉
,
王晓
工程热物理学报
采用机匣壁动态压力测量技术对某高速亚音轴流压气机转子中转数可压条件下不同工况点叶尖流场进行了测量.在对试验测量结果进行详细分析的基础上,结合全通道定常数值模拟结果对试验观察到的流动现象进行了解释.结果表明:随着工况点从大流量向近失速工况推进,主流和间隙流交接面位置向叶片前缘平面推进,这是试验测量动态压力FFT分析中的整个带宽范围的高幅值区向叶片前缘平面移动的原因.当工况点推进到近失速边界的某一点时,位于叶片通道中的动态压力传感器感受信号的FFT分析中均发现了低于叶片通过频率的一定带宽的高幅值区,这表明近叶尖流场出现了类似于“旋转不稳定性”的非定常流动现象.
关键词:
轴流压气机
,
近叶尖流场
,
泄漏流
,
非定常性
沈煜欣
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付经伦
,
刘建军
工程热物理学报
为b 探索叶顶间隙对超微型径流透平性能的影响，对一半径为27mm、设计转速为240000r／min的超微型径流透平进行了数值研究。在等温壁面条件下，运用CFX对有／无叶顶间隙的超微型透平叶栅通道内的流场进行了数值模拟，分析了顶部间隙流对叶栅通道内流场的影响。结果表明，由于超微型径流透平动叶顶部间隙相对较大，引起了动叶叶栅通道内流场结构的改变，导致透平效率、轴功的明显降低。
关键词:
超微型透平
,
数值模拟
,
叶顶间隙
