检索结果-内蒙古大学图书馆

推进技术 2024年第4期45卷 210-221页

作者：高丽敏雷祥福杨冠华孙大坤常龙睿高天宇西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室陕西西安710072 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191 北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191

为了获得某掠型叶片吸力面压力分布,对一稠度为1.53,掠角为10.7°的掠叶栅进行了光路布局以及压力敏感涂料(PSP)压力测量,利用图像处理和三维重构算法得到了可读性高、便于数据提取的三维叶片吸力面压力分布,并和测压孔测量结果进... 详细信息

为了获得某掠型叶片吸力面压力分布,对一稠度为1.53,掠角为10.7°的掠叶栅进行了光路布局以及压力敏感涂料(PSP)压力测量,利用图像处理和三维重构算法得到了可读性高、便于数据提取的三维叶片吸力面压力分布,并和测压孔测量结果进行了对比。结果表明:利用自主发展的光路布局方法,有效解决了叶片表面光照辐照度不均匀、拍摄视角受限的问题;得到了高信噪比的原始压敏图像以及宽范围多工况的掠叶栅吸力面全域压力分布。与测压孔测量相比,PSP测量误差在5%以内,并且PSP测量结果还捕捉到了峰值等熵马赫数位置沿弦向的迁移以及叶片尾缘的气流分离现象。对不同攻角和来流马赫数下的掠型叶片吸力面压力分布进行分析:掠型叶片在零攻角和正攻角下存在明显的径向压力梯度,促使后掠型叶片气流向前掠迁移,增加了前掠下流低能流体的能量,使得前掠更有利于延迟角区分离,后掠则更容易发生角区分离;掠型叶片在低来流马赫数下展向压力对称性良好,掠设计的影响不显著,高来流马赫数则放大了前后掠对角区分离控制效果的不同。相比传统测压孔有限的压力分辨率,PSP测量可为掠型叶片设计和流动机理分析提供丰富可靠的压力实验数据。

关键词：压力敏感涂料光路布局掠型叶片压力测量角区分离掠角

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大攻角状态压气机分离流及叶片动力响应特性

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北京航空航天大学学报 2017年第7期43卷 1410-1418页

作者：倪奇峰侯安平刘若阳周拜豪张明明北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100083 先进航空发动机协同创新中心北京100083 中国燃气涡轮研究院成都610500 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100074

为研究大攻角状态压气机转子内部分离区的脱落和传播过程及转子叶片对其动力响应问题,对某跨声速压气机级进行了非定常数值模拟和双向迭代流固耦合数值模拟。研究结果表明,在近失速状态,转子叶片通道内会周期性地发生2次叶背分离区的脱... 详细信息

为研究大攻角状态压气机转子内部分离区的脱落和传播过程及转子叶片对其动力响应问题,对某跨声速压气机级进行了非定常数值模拟和双向迭代流固耦合数值模拟。研究结果表明,在近失速状态,转子叶片通道内会周期性地发生2次叶背分离区的脱落和传播现象。第1个分离区主要表现出轴向传播特性,其会对下游流场产生影响;第2个分离区主要表现出周向传播特性,其会作用于周向相邻的转子叶片,对转子叶排自身产生激励作用,进而影响叶片表面压力分布,引起叶片较强的动力响应,对叶片结构强度的影响不可忽略。非定常/流固耦合计算手段能够较全面地预测流场中激励源的频率、幅值与位置等,在压气机设计阶段应对此类预测工作予以重视,以期更准确地预测叶片共振及动力响应等问题。

关键词：分离区脱落和传播非定常/流固耦合数值模拟叶片振动动力响应

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双视角下的横向射流袋式破碎过程及动力学分析

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航空动力学报 2024年

作者：何浩吉张通宇郭志辉北京航空航天大学能源与动力工程学院中国航发商用航空发动机有限责任公司先进技术研究部北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室

采用高速摄像结合背光法对横向气流中不同视角下的袋式破碎过程进行可视化试验研究。气体韦伯数在5.5～50、射流动量比q在20～60的范围内变化。试验分析了袋的形成和破碎以及气动条件对其的影响，结果表明，展向图像上气体韦伯数影响破... 详细信息

采用高速摄像结合背光法对横向气流中不同视角下的袋式破碎过程进行可视化试验研究。气体韦伯数在5.5～50、射流动量比q在20～60的范围内变化。试验分析了袋的形成和破碎以及气动条件对其的影响，结果表明，展向图像上气体韦伯数影响破碎模式；射流动量比越大袋的生成数量越多；袋的触发长度与无量纲数ln(q/Rej)呈线性关系，袋的触发时间为常数；袋的破碎长度和时间均与韦伯数呈线性关系，并提出了适合非湍流条件下袋式破碎相关特征量的经验关系式；最后通过本征正交分解对流向和展向的袋式破碎不稳定性和特殊结构进行了定性分析，结果表明，POD分析中观察到射流振荡和射流分叉现象，并占主导能量；展向图像上袋环与袋体的FFT分析频率比值在1.5～1.6之间波动；从模态图上可以看出射流动量比的增加会使得袋式结构变得复杂。

关键词：横向射流袋式破碎展向图像正交分解流体动力学

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某型组合发动机舱元组件热防护设计与分析

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热科学与技术 2017年第3期16卷 193-200页

作者：刘友宏周友鹏郜晶晶北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家重点实验室北京100191

发动机舱元组件热防护设计与分析是某型组合循环发动机的关键技术之一。首先提出元组件防热布置方案,同时辅以冷却空气主动热防护,根据某型组合发动机空油换热器实际情况,设置不同冷气质量流量,对某型组合发动机舱内喷口油源泵、燃油分... 详细信息

发动机舱元组件热防护设计与分析是某型组合循环发动机的关键技术之一。首先提出元组件防热布置方案,同时辅以冷却空气主动热防护,根据某型组合发动机空油换热器实际情况,设置不同冷气质量流量,对某型组合发动机舱内喷口油源泵、燃油分布器、增压泵、燃油泵、喷口控制装置、作动筒进行热防护设计。在此基础上,运用商用软件FLUENT,进行了发动机舱及其元组件气动热力性能数值模拟研究。考虑辐射换热,研究冷却空气流量对舱内各元组件表面温度分布的影响。结果表明,辐射换热对发动机舱内各元组件表面温度分布影响很大;冷却空气能有效降低元组件壁面整体温度水平,但对壁面最高温度的降低效果有限,在通入最大冷气流量时,各元组件壁面最高温度降低了2%~8%,但仍远超工作要求;在当前的结构布置下,仅在发动机舱内通入有限流量冷却空气方案并不能够满足元组件的热防护需求,需要对发动机舱采取进一步的热防护措施。

关键词：发动机舱元组件热防护设计与分析

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斜沟槽型处理机匣对压气机性能影响的数值研究

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燃气涡轮试验与研究 2014年第5期27卷 5-11页

作者：刘世文宁方飞北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家重点实验室北京100191

采用数值模拟方法,研究了不同沟槽深度和开槽位置的斜沟槽型处理机匣对压气机气动性能的影响。结果表明,叶尖间隙较小时,与光壁机匣相比,机匣处理后压气机堵点流量提高,最大效率基本不变,稳定工作裕度下降;叶尖间隙较大时,机匣处理后压... 详细信息

采用数值模拟方法,研究了不同沟槽深度和开槽位置的斜沟槽型处理机匣对压气机气动性能的影响。结果表明,叶尖间隙较小时,与光壁机匣相比,机匣处理后压气机堵点流量提高,最大效率基本不变,稳定工作裕度下降;叶尖间隙较大时,机匣处理后压气机最大效率不变,堵点流量、压比和稳定工作裕度提高。适当减小开槽点与转子叶尖前缘距离,可在不损失效率的情况下提高压气机近失速点压比。斜沟槽型处理机匣对流动的影响:一是流通面积增加和斜坡带来的收缩通道作用,有助于缓解叶尖流动堵塞,降低损失;二是机匣突然升高造成后台阶流动分离,造成较大的总压损失和效率下降。

关键词：轴流压气机处理机匣斜沟槽台阶流动叶尖泄漏数值模拟

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堵塞比对波纹板隔热屏冷却性能的影响

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科学技术与工程 2018年第4期18卷 169-174页

作者：刘友宏陈超任浩亮北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家重点实验室北京100191

以一种气膜冷却的波纹板隔热屏为研究对象,在保持波纹板隔热屏的波纹长度、波纹高度、以及开孔方式不变的情况下,通过在次流通道添加不同大小的堵塞物得到一系列不同堵塞比的几何模型,并由Navier-Stokes方程组建立了流场三维数值计算模... 详细信息

以一种气膜冷却的波纹板隔热屏为研究对象,在保持波纹板隔热屏的波纹长度、波纹高度、以及开孔方式不变的情况下,通过在次流通道添加不同大小的堵塞物得到一系列不同堵塞比的几何模型,并由Navier-Stokes方程组建立了流场三维数值计算模型,进行了流/热/固耦合数值模拟研究,获得了不同堵塞比对隔热屏壁面Nu、气膜冷却效果、冷流体热负荷、以及气膜孔流量系数的影响规律。结果表明:隔热屏热侧壁面Nu受堵塞比影响不大,冷侧壁面Nu在距离堵塞物较远处受堵塞比影响不大,在距离堵塞物较近处随堵塞比的增大而减小;气膜冷却效果在隔热屏主流背风侧靠近波谷处较高,在主流迎风侧靠近波峰处较低,隔热屏的综合平均冷却效果受堵塞比的影响不大;隔热屏单位面积冷流体热负荷随堵塞比增大而线性增大;气膜孔流量系数受堵塞比的影响不大,其最大值相比最小值变化了4.05%。

关键词：堵塞比波纹板隔热屏气膜冷却冷却效果冷流体热负荷流量系数

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声能喷嘴供油级间驻涡燃烧室的性能试验

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航空动力学报 2013年第5期28卷 1142-1149页

作者：谭米樊未军张荣春宋双文邢菲北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191 中国航空工业集团公司中国航空动力机械研究所湖南株洲412002 厦门大学物理与机电工程学院福建厦门361005

对一种采用声能喷嘴供油方式的级间燃烧室进行了性能试验研究.试验结果表明:当进口马赫数为0.20～0.40,燃烧室的熄火余气系数为25～35,燃烧室的稳定工作范围较宽;随余气系数增大,出口温度分布均匀性提高;燃烧效率为96%～98%,随余气系数... 详细信息

对一种采用声能喷嘴供油方式的级间燃烧室进行了性能试验研究.试验结果表明:当进口马赫数为0.20～0.40,燃烧室的熄火余气系数为25～35,燃烧室的稳定工作范围较宽;随余气系数增大,出口温度分布均匀性提高;燃烧效率为96%～98%,随余气系数减小,燃烧效率降低;进口马赫数对点火性能、熄火性能、出口温度分布和燃烧效率的影响较小;壁面热点温度出现在凹腔的后壁面;总压损失系数为0.03～0.11,热态时比冷态时高0.015左右;CO和NOx的排放指数分别为20～46和0.9～2.1,进口马赫数、余气系数均对污染物排放有较大影响.

关键词：级间燃烧室驻涡燃烧室声能喷嘴燃烧性能性能试验

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裤衩腿循环流化床“翻床”过程影响因素的研究

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动力工程学报 2010年第12期30卷 904-908,918页

作者：杨志伟王哲李政孙纪宁倪维斗清华大学热能工程系电力系统国家重点实验室北京100084 北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国际重点实验室北京100084

利用所建立的裤衩腿循环流化床动态数学模型,对"翻床"过程的原因及主要影响因素进行了分析.结果表明:选用对压力变化相对稳定的罗茨风机并保证其工作在稳定工况区以及在合理范围内降低床料压降占炉膛总压降的比例,均有利于控... 详细信息

利用所建立的裤衩腿循环流化床动态数学模型,对"翻床"过程的原因及主要影响因素进行了分析.结果表明:选用对压力变化相对稳定的罗茨风机并保证其工作在稳定工况区以及在合理范围内降低床料压降占炉膛总压降的比例,均有利于控制"翻床"现象的发生;两侧较大的温度偏差也有可能导致两床发生失稳,运行时应尽量保持炉膛两侧床温一致.

关键词：循环流化床裤衩腿模型翻床床料压降

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裤衩型循环流化床动态数学模型研究

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动力工程学报 2010年第11期30卷 820-826页

作者：杨志伟王哲李政孙纪宁倪维斗清华大学热能工程系电力系统国家重点实验室北京100084 北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国防重点实验室北京100084

在两段循环流化床动态仿真模型的基础上,通过考虑裤衩腿循环流化床两侧炉膛间风量和物料的横向交换对流化床动态特性的影响,建立了裤衩腿型循环流化床的动态数学模型.利用计算流体力学软件对冷态的裤衩腿循环流化床内的风烟流动进行了模... 详细信息

在两段循环流化床动态仿真模型的基础上,通过考虑裤衩腿循环流化床两侧炉膛间风量和物料的横向交换对流化床动态特性的影响,建立了裤衩腿型循环流化床的动态数学模型.利用计算流体力学软件对冷态的裤衩腿循环流化床内的风烟流动进行了模拟,得到两侧炉膛给风量不一致时横向风量交换量的计算方法.重点分析了横向气体交换量、物料交换量与两侧炉膛给风量之间的相互关系,建立了裤衩腿型循环流化床内横向物料流量与横向气体流量之间的关系式.将模拟得到的床料压降与床温的变化与实际"翻床"过程中的变化进行了比较,结果表明:模型结果能够正确反映裤衩腿循环流化床的"翻床"过程.

关键词：裤衩腿循环流化床数学模型翻床炉膛给风量物料流量气体流量

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一种压气机叶型的可控环量尾缘造型方法

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航空动力学报 2019年第1期34卷 142-155页

作者：宁方飞李一鸣北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191 中国航天科工集团有限公司飞航技术研究院北京海鹰科技情报研究所北京100074

为了提高压气机叶型负荷,提出了一种可控环量尾缘造型方法,该方法对叶型尾缘处弦长2%的区域进行特殊造型,通过改变流动后驻点位置从而提高叶型环量,增加叶型气流转角。在不同马赫数及雷诺数下进行数值模拟得到了一致的结论。数值模拟结... 详细信息

为了提高压气机叶型负荷,提出了一种可控环量尾缘造型方法,该方法对叶型尾缘处弦长2%的区域进行特殊造型,通过改变流动后驻点位置从而提高叶型环量,增加叶型气流转角。在不同马赫数及雷诺数下进行数值模拟得到了一致的结论。数值模拟结果显示:以设计进气角D因子为0.52的叶型为基准叶型,采用可控环量尾缘造型后叶型气流转角可提高21%,同时总压损失基本无变化,部分叶型甚至在气流转角提高的同时总压损失有所降低。而当气流折转角相同时,可控环量尾缘可以比传统尾缘的总压损失更小。

关键词：尾缘压气机二维叶型环量控制高负荷

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