检索结果-内蒙古大学图书馆

航空动力学报 2025年第3期40卷 102-112页

作者：李晶茹黄勇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气动热力国家级重点实验室北京100191 先进航空发动机协同创新中心北京100191

为了研究火花能量及相位对航发燃烧室点火成功率的影响,采用大涡模拟(LES)方法对轴径向旋流器燃烧室点火过程进行模拟。模拟结果表明增大火花能量至10 J后点火仍具有随机性,同种可燃工况下单脉冲火花点火并非都能建立稳定火焰,且增大火... 详细信息

为了研究火花能量及相位对航发燃烧室点火成功率的影响,采用大涡模拟(LES)方法对轴径向旋流器燃烧室点火过程进行模拟。模拟结果表明增大火花能量至10 J后点火仍具有随机性,同种可燃工况下单脉冲火花点火并非都能建立稳定火焰,且增大火花能量后火花相位对点火成功率的影响并没有得到改善,单个火花能量释放持续时间0.2 ms远小于流场脉动周期8.76 ms是造成火花相位严重影响点火结果的根本所在。在总点火能量相同的前提下在单脉冲点火失败的火花相位进行多脉冲点火,验证了在一个流场脉动周期内采用多个火花脉冲代替单个火花脉冲点火是减小随机性对点火成功率影响的有效途径。

关键词：大涡模拟火花相位火花能量燃烧室点火成功率

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涡轮叶片辐射测温技术应用进展

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计测技术 2025年第1期45卷 21-44页

作者：马宏伟高若琳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气动热力国家级重点实验室北京100191

相比传统测温技术,辐射测温具有非接触、响应快、高温适应性强等优势,可实时测量涡轮转子叶片等关键部件的表面温度分布。介绍了亮度测温法、比色测温法、电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)测温法、多波长辐射测温法等具有代表... 详细信息

相比传统测温技术,辐射测温具有非接触、响应快、高温适应性强等优势,可实时测量涡轮转子叶片等关键部件的表面温度分布。介绍了亮度测温法、比色测温法、电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)测温法、多波长辐射测温法等具有代表性的辐射测温方法的基本原理、技术特点及适用范围。阐述了辐射测温技术在涡轮叶片温度测试中的应用和发展现状,探讨了该技术未来的发展方向,提出可通过优化光学探头设计、使用更先进的算法、应用新型耐高温材料等手段,进一步提升辐射测温技术的准确性和可靠性;可将辐射测温技术与热电偶测温技术相结合,构建更加精准、稳定的涡轮叶片温度监测系统。

关键词：辐射测温高温涡轮亮度测温比色测温 CCD测温多波长辐射测温

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两级跨声风扇气动性能的实验和数值模拟

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航空动力学报 2025年第2期40卷 26-36页

作者：杨加寿魏新谛唐雨萌冀国锋柳阳威中国航发贵阳发动机设计研究所贵阳550081 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气动热力国家级重点实验室北京100191 西北工业大学国家卓越工程师学院西安710072

对某两级跨声风扇开展了实验和数值模拟研究,该跨声风扇的两级转子均采用前掠设计,第一级静子采用常规构型,末级静子则采用串列构型。对不同转速下的特性参数进行了实验测量,采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和基于螺旋度修正的SA-Heli... 详细信息

对某两级跨声风扇开展了实验和数值模拟研究,该跨声风扇的两级转子均采用前掠设计,第一级静子采用常规构型,末级静子则采用串列构型。对不同转速下的特性参数进行了实验测量,采用Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和基于螺旋度修正的SA-Helicity湍流模型,对风扇100%转速和80%转速的特性进行了定常数值模拟。结果表明:SA模型过低预测了风扇的稳定裕度,SA-Helicity模型对稳定裕度、效率和压比特性的预测精度较SA模型明显提升。风扇第二级的平均负荷高于第一级,工况向近失速点移动时,总温和总压增加的贡献也主要来自于第二级。风扇主要损失来源自转子激波引起的边界层增厚和静子端区的角区分离。特别是在近失速点,第一级静子和第二级串列静子的第一排叶片端区产生的角区分离结构是引起损失剧烈增加的主要原因。

关键词：跨声风扇多级风扇/压气机湍流模型高负荷气动性能

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低速轴流压气机叶尖泄漏涡破碎研究

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机械研究与应用 2025年第2期38卷 21-24,28页

作者：庞健贺象马宏伟中国航发湖南动力机械研究所中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点实验室湖南株洲412002 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

该文对低速大尺寸轴流压气机进行了全环定常和非定常的数值模拟,并研究了近失速状态下压气机叶尖泄漏涡破碎、泄漏涡非定常摆动和旋转不稳定性的关联性。研究结果表明:当压气机接近失速点时,转子叶尖出现泄漏涡非定常破碎,易引起叶片前... 详细信息

该文对低速大尺寸轴流压气机进行了全环定常和非定常的数值模拟,并研究了近失速状态下压气机叶尖泄漏涡破碎、泄漏涡非定常摆动和旋转不稳定性的关联性。研究结果表明:当压气机接近失速点时,转子叶尖出现泄漏涡非定常破碎,易引起叶片前缘压力面和吸力面压差的周期性变化,导致泄漏速度周期发生变化,从而造成泄漏涡周期性的摆动。相邻叶片的泄漏涡非定常摆动的相位并不相同,从周向空间来看,形成具有稳定波数和传播速度的旋转不稳定性。研究结果对认识旋转不稳定性的流动机制具有一定参考意义。

关键词：轴流压气机全环数值模拟非定常流动泄漏涡破碎旋转不稳定性

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模型预混燃烧室线性稳定性分析

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航空动力学报 2015年第5期30卷 1099-1105页

作者：付虓郭志辉杨甫江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

针对钝体火焰稳定器结构的模型预混燃烧室进行了线性稳定性分析.利用COMSOL Multiphysics软件求解了三维Helmoholtz方程,方程的源项为耦合指数-延迟时间模型.对模型预混燃烧室进行非定常计算得到了化学反应速率的周期性变化,确定了非定... 详细信息

针对钝体火焰稳定器结构的模型预混燃烧室进行了线性稳定性分析.利用COMSOL Multiphysics软件求解了三维Helmoholtz方程,方程的源项为耦合指数-延迟时间模型.对模型预混燃烧室进行非定常计算得到了化学反应速率的周期性变化,确定了非定常热释放发生在火焰的尖端.由压力和温度信号的相位差得到了当量比为0.72,0.8,0.88,0.97四个工况的延迟时间,分别为0.6,0.3,0.9,0.6ms.线性稳定性分析得到了模型预混燃烧室系统纵向模态频率的实部和虚部,当虚部为负数时表示线性不稳定.结果显示:系统的前5阶纵向模态中,2~4阶是线性不稳定的.其中3阶纵向模态的虚部绝对值最大,它的物理意义是对小扰动的增长率最大.因此在有扰动时,3阶纵向模态最有可能线性失稳,产生燃烧不稳定性现象.

关键词：预混燃烧钝体火焰稳定器旋涡脱落燃烧不稳定性纵向模态线性稳定性

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孔径比与冲击距对冲击/发散冷却隔热屏冷却性能影响

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推进技术 2014年第5期35卷 668-674页

作者：杨旭刘友宏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

为了获得孔径比与冲击距对冲击/发散冷却层板隔热屏冷却性能的影响,采用商用软件Fluent,基于加力燃烧室隔热屏的工况条件,对7组不同孔径比和7组不同相对冲击距的冲击/发散层板模型进行了三维流固耦合传热数值模拟研究,得到了层板隔热屏... 详细信息

为了获得孔径比与冲击距对冲击/发散冷却层板隔热屏冷却性能的影响,采用商用软件Fluent,基于加力燃烧室隔热屏的工况条件,对7组不同孔径比和7组不同相对冲击距的冲击/发散层板模型进行了三维流固耦合传热数值模拟研究,得到了层板隔热屏内部被冲击表面的Nu数、层板隔热屏气膜冷却表面的冷却效果、层板隔热屏的冷气消耗和冷流体热负荷的变化规律,其对层板隔热屏的设计具有参考价值。结果表明,Nu数与冷却效果均随着孔径比的增大而增大,随着冲击距的增大而减小。其中随孔径比增大,平均冷却效果值最大增大40.5%,随冲击距增大,平均冷却效果值最大减小3.27%。

关键词：冲击/发散冷却气膜冷却隔热屏加力燃烧室数值仿真

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气膜孔倾角对层板隔热屏冷却性能影响

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推进技术 2016年第2期37卷 281-288页

作者：刘友宏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

为了获得气膜孔倾角对层板隔热屏(冲击/发散复合冷却隔热屏)冷却性能的影响规律,基于加力燃烧室真实工况,对0°到90°范围内的十种不同气膜孔倾角的层板隔热屏进行了三维流热耦合数值模拟研究,得到了层板隔热屏冲击壁面Nu数、... 详细信息

为了获得气膜孔倾角对层板隔热屏(冲击/发散复合冷却隔热屏)冷却性能的影响规律,基于加力燃烧室真实工况,对0°到90°范围内的十种不同气膜孔倾角的层板隔热屏进行了三维流热耦合数值模拟研究,得到了层板隔热屏冲击壁面Nu数、层板隔热屏气膜冷却表面的冷却效果、层板隔热屏冷流体热负荷及气膜孔流量系数的变化规律。结果表明,气膜孔倾角的变化对冲击壁面Nu数的影响较小;气膜冷却表面的综合冷却效果随气膜孔倾角的增大而减小,15°倾角模型比10°倾角模型的平均综合冷却效果降低2.8%;单位面积冷流体热负荷随气膜孔倾角的增大而增大,最小值比最大值低30.7%;气膜孔倾角对层板隔热屏平均流量系数的影响不大,但上游气膜孔的出流会对下游气膜孔的流量系数产生影响。

关键词：层板隔热屏气膜冷却气膜孔倾角加力燃烧室

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旋转状态下蛇形通道内流动与换热的机理研究

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航空学报 2005年第4期26卷 411-416页

作者：邓宏武魏喆陶智徐国强丁水汀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京100083

在已有的实验研究结果的基础上,应用较好符合实验结果的数值模拟程序及划分网格方法,分别数值计算了旋转所产生的几个因素对流动与换热的影响机理。结果表明:由于在垂直于旋转半径截面上哥氏力分布的不均匀,产生了流体流型的两个变化,... 详细信息

在已有的实验研究结果的基础上,应用较好符合实验结果的数值模拟程序及划分网格方法,分别数值计算了旋转所产生的几个因素对流动与换热的影响机理。结果表明:由于在垂直于旋转半径截面上哥氏力分布的不均匀,产生了流体流型的两个变化,即主流的偏移和二次流动旋涡的出现。离心浮升力对通道内流动与换热的影响不大。旋转速度变化时,在旋转变化的起始时刻系统的角速度力对通道内流体的流动影响比较明显。各种力的作用综合效果不是简单线形迭加的,而是交替起主导作用,决定流体流动结构、影响换热结果。

关键词：燃气轮机冷却叶片对流传热旋转

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频率失谐对跨声速压气机气弹稳定性的影响

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推进技术 2015年第4期36卷 587-594页

作者：杨晓东侯安平李漫露周盛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

为了深入理解频率失谐对跨声速压气机气弹稳定性的影响，基于能量法建立了跨声速颤振实验转子的全周气动阻尼计算模型，数值分析了转子叶片频率交替失谐、随机失谐以及线性失谐对其气弹稳定性的影响。数值计算了该转子的气动性能，颤振... 详细信息

为了深入理解频率失谐对跨声速压气机气弹稳定性的影响，基于能量法建立了跨声速颤振实验转子的全周气动阻尼计算模型，数值分析了转子叶片频率交替失谐、随机失谐以及线性失谐对其气弹稳定性的影响。数值计算了该转子的气动性能，颤振边界和叶片模态，其结果和实验数据吻合较好；研究不同模态、不同叶片间相位角条件下谐调转子的气动阻尼，结果表明叶片间相位角对叶片气动阻尼均有较大的影响，尤其在一弯模态下，叶片气动阻尼对叶片间相位角最敏感；对该转子所有叶片的平均气动阻尼而言，失谐的存在弱化了叶片间相角对叶片气动阻尼的影响，显著提高了该转子最不稳定状态的平均阻尼达到7-11倍，反之使其最稳定状态的平均阻尼降低约50%；失谐转子中不同叶片的气动阻尼表现出显著差异，其受叶片局部失谐模式及失谐量的影响较大。

关键词：频率失谐气弹稳定性颤振能量法气动阻尼叶片间相角

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蒸发式稳定器燃烧不稳定性初步研究

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推进技术 2015年第2期36卷 269-275页

作者：付虓郭志辉杨甫江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

对蒸发式火焰稳定器结构的模型燃烧室进行了燃烧不稳定性实验。实验中选取了3个当量比,分别为0.4545,0.5454,0.6363。每一个当量比中,值班级供油的比例从2%变化到36%,间隔为2%。利用动态压力传感器测量了不同当量比以及不同值班级供油... 详细信息

对蒸发式火焰稳定器结构的模型燃烧室进行了燃烧不稳定性实验。实验中选取了3个当量比,分别为0.4545,0.5454,0.6363。每一个当量比中,值班级供油的比例从2%变化到36%,间隔为2%。利用动态压力传感器测量了不同当量比以及不同值班级供油比例时燃烧室内动态压力的频率和振幅。为了进行对比,在以上3个当量比时,也对普通V型稳定器进行了实验。结果显示,蒸发式稳定器激发了130Hz和203Hz两个不稳定模态。V型稳定器只激发了203Hz一个不稳定模态。总当量比不变时,随值班级供油比例的增加,除当量比0.6363工况的203Hz模态振幅呈现减小趋势,其他燃烧不稳定性模态的振幅均先增大后减小。对燃烧室进行了一维声学模态分析,130Hz和203Hz模态分别为系统的第2和第3阶纵向模态。

关键词：蒸发式稳定器燃烧不稳定性模型燃烧室值班级供油

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