检索结果-内蒙古大学图书馆

推进技术 2019年第10期40卷 2206-2215页

作者：张洪鑫陈绍文李伟航王松涛王仲奇哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心

为进一步探究非定常脉冲抽吸控制高负荷压气机叶栅流动分离的机理,考察非定常脉动抽吸在变攻角下的适应性和可行性,采用非定常数值方法,系统研究了变攻角下,非定常脉动抽吸对流场性能的影响,并将其与传统的定常抽吸进行了比较分析。结... 详细信息

为进一步探究非定常脉冲抽吸控制高负荷压气机叶栅流动分离的机理,考察非定常脉动抽吸在变攻角下的适应性和可行性,采用非定常数值方法,系统研究了变攻角下,非定常脉动抽吸对流场性能的影响,并将其与传统的定常抽吸进行了比较分析。结果表明,在设计攻角下,保证相同的时均抽吸量,非定常脉动抽吸控制效果明显优于定常抽吸;在时均抽吸量ms=0.4%时,在给定的激励频率范围内,非定常脉动抽吸都展现出更好的性能,在最优频率时,损失减小了9.4%,静压升提高了12.9%,相比于定常抽吸损失减小了4.2%,静压升提高了4.7%。在变攻角下,在给定的激励频率范围内,非定常脉动抽吸控制效果相比于定常抽吸仍具有较大优势;但大攻角下,非定常脉动抽吸和定常抽吸控制效果均有所下降。

关键词：非定常脉冲抽吸高负荷压气机时均抽吸率流动分离攻角

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槽道构型对吸附式叶栅损失及流场结构的影响

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工程热物理学报 2017年第9期38卷 1855-1861页

作者：张龙新王松涛王宇峰蔡乐陈绍文哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心哈尔滨150001

在既定附面层抽吸位置与抽吸量下,借助数值模拟的方法探讨了计及抽吸腔室时抽吸槽道构型对某大折转角吸附式叶栅气动损失以及流场结构的影响。研究结果表明,宽槽方案可增强端区抽吸能力,改善吸附式叶栅的通流性能,同时,由于吸入进抽吸... 详细信息

在既定附面层抽吸位置与抽吸量下,借助数值模拟的方法探讨了计及抽吸腔室时抽吸槽道构型对某大折转角吸附式叶栅气动损失以及流场结构的影响。研究结果表明,宽槽方案可增强端区抽吸能力,改善吸附式叶栅的通流性能,同时,由于吸入进抽吸流路内的流体速度减小,抽吸流路内的熵增变小,总损失以及附面层抽吸功耗明显降低。顺流抽吸角度过大时,会减弱端区抽吸能力,造成通流损失增加,但计及抽吸流路影响时,适当地将槽道方向朝向来流可削弱抽吸流路内产生的流动损失,进而降低总损失以及附面层抽吸功耗。

关键词：高负荷压气机附面层抽吸抽吸槽道

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变工况下轴向非均匀凹槽叶顶的实验研究

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工程热物理学报 2018年第11期39卷 2398-2403页

作者：孟庆鹤陈绍文李伟航王松涛哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心哈尔滨150001

本文通过低速平面叶栅风洞实验的方法,将轴向非均匀间隙与叶顶凹槽进行结合,分析了其在不同工况下的性能及流场结构。结果表明:非均匀间隙适用于凹槽叶顶,在各个方案中均能显著降低能量损失系数(最高8.9%),并提高通流流量(最高1.53%);... 详细信息

本文通过低速平面叶栅风洞实验的方法,将轴向非均匀间隙与叶顶凹槽进行结合,分析了其在不同工况下的性能及流场结构。结果表明:非均匀间隙适用于凹槽叶顶,在各个方案中均能显著降低能量损失系数(最高8.9%),并提高通流流量(最高1.53%);攻角的增大导致端壁处泄漏涡低压区增大,并延迟了泄漏涡抬离壁面,继而在下游引发了高损失区的扩大;轴向非均匀间隙下出口气流欠偏转现象更加明显,而正攻角条件下的欠偏转现象有所减轻。

关键词：涡轮平面叶栅叶顶凹槽轴向非均匀间隙实验研究

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球窝抑制层流分离的大涡模拟研究

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工程热物理学报 2024年第1期45卷 58-66页

作者：杨鹏骋陈绍文王松涛陈帅彤哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心哈尔滨150001

通过大涡模拟方法研究了球窝对低雷诺数下高负荷低压涡轮叶栅吸力侧层流分离的抑制效果和抑制机理,并将其和准二维的U型槽结构进行了对比分析。研究发现,低雷诺数下球窝通过产生周期性脱落的旋涡结构有效地促进了分离剪切层内展向涡的... 详细信息

通过大涡模拟方法研究了球窝对低雷诺数下高负荷低压涡轮叶栅吸力侧层流分离的抑制效果和抑制机理,并将其和准二维的U型槽结构进行了对比分析。研究发现,低雷诺数下球窝通过产生周期性脱落的旋涡结构有效地促进了分离剪切层内展向涡的卷起和破碎,促进了转捩进程,因而可以有效抑制分离,在45000雷诺数下使损失相对减小了25.4%。同时和准二维结构相比,球窝产生的三维流动结构可以更有效地促进转捩进程,具有更好的流动控制效果。

关键词：球窝低压涡轮低雷诺数层流分离大涡模拟

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基于流动损失权重分配的扩压叶栅弯叶片优化探究

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工程热物理学报 2018年第3期39卷 504-512页

作者：阚晓旭王松涛罗磊苏杰先哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心哈尔滨150001

本文采用经过实验校核过的数值模拟方法研究了CDA叶型的矩形扩压叶栅旋涡结构与流动损失之间的权重关系,并以此为指导进行叶片周向弯曲优化设计,改善叶栅气动性能.结果表明:原始叶栅中集中脱落涡所影响区域的总压损失权重占总损失的60%... 详细信息

本文采用经过实验校核过的数值模拟方法研究了CDA叶型的矩形扩压叶栅旋涡结构与流动损失之间的权重关系,并以此为指导进行叶片周向弯曲优化设计,改善叶栅气动性能.结果表明:原始叶栅中集中脱落涡所影响区域的总压损失权重占总损失的60%,并通过对该旋涡结构所对应的分离区域的拓扑分析确定了叶片周向弯曲的弯高、积叠线控制点和弯角数值.叶片周向弯曲的作用将该分离区从角区闭式分离转变为开式分离,同时降低叶片根部负荷,改变横向和径向压力梯度分布.优化叶栅降低了集中脱落涡所占的总压损失权重41.3%,最终降低了出口截面质量流量平均的总压损失系数2.55%。基于旋涡结构的流动损失分配权重分析方法有效地提升了叶栅气动性能,大大地缩短了叶栅流场优化设计周期,据有可观的工程应用前景。

关键词：矩形扩压叶栅旋涡结构流动损失权重分配叶片周向弯曲拓扑分析

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某高压涡轮第一级导叶传热设计计算

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哈尔滨工业大学学报 2013年第9期45卷 42-46页

作者：韩俊温风波王松涛洪博文哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心哈尔滨150001

为进一步提升燃气轮机涡轮效率,优化冷却结构设计,以某高压涡轮第一级导叶为研究对象,基于数值模拟方法自编Matlab传热程序,结合CFX叶片三维温度场导热进行计算,包括基于管网计算的方案设计和三维传热计算.针对该叶片的特点重新设计了... 详细信息

为进一步提升燃气轮机涡轮效率,优化冷却结构设计,以某高压涡轮第一级导叶为研究对象,基于数值模拟方法自编Matlab传热程序,结合CFX叶片三维温度场导热进行计算,包括基于管网计算的方案设计和三维传热计算.针对该叶片的特点重新设计了冷却结构.结果表明:叶片局部出现约1 700 K高温区,但尾缘扰流冷却结构增强了换热系数,叶片平均温度较低,约1 300 K.从该导叶的设计过程及计算结果可看出,所使用的冷却结构设计平台可高效完成冷却结构方案设计及三维温度分布验证计算.

关键词：涡轮导叶温度冷却结构传热计算

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跨声速涡轮静叶尾缘激波对动叶前缘气膜冷却效果影响的研究

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推进技术 2018年第6期39卷 1293-1300页

作者：王宇峰蔡乐王松涛周逊哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心黑龙江哈尔滨150001

为进一步探究跨声速涡轮中非定常激波对气膜冷却效果的影响,以跨声速涡轮级叶型作为研究对象,采用非定常数值模拟方法,通过在动叶前缘不同弦向位置进行冷气喷射,探讨了静叶尾缘外伸激波的扫掠对动叶前缘气膜冷却效率的影响。研究结果表... 详细信息

为进一步探究跨声速涡轮中非定常激波对气膜冷却效果的影响,以跨声速涡轮级叶型作为研究对象,采用非定常数值模拟方法,通过在动叶前缘不同弦向位置进行冷气喷射,探讨了静叶尾缘外伸激波的扫掠对动叶前缘气膜冷却效率的影响。研究结果表明,静叶尾缘外伸波接触到动叶前缘时会导致接触点下游气膜冷却效率降低;冷气喷射孔距离前缘越近,每周期内受上游静叶尾缘外伸波影响时间越长,受影响时长在10%~20%周期之间;不同方案中气膜孔下游相同距离位置上,时均冷却效率相差最大可达89.5%。

关键词：跨声速涡轮气膜冷却尾缘激波非定常数值模拟冷却效果

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凹型轴对称端壁造型在大安装角扩压叶栅中的应用研究

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推进技术 2016年第10期37卷 1869-1874页

作者：张龙新周逊吴帆杜鑫王松涛王仲奇哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心黑龙江哈尔滨150001

为改善大安装角扩压叶栅角区流动,应用轴对称端壁造型技术对其端区进行改型设计。采用数值模拟的方法探讨了凹型曲线覆盖长度以及深度对叶栅气动性能的影响,结果表明,在设计冲角以及负冲角下,采用合理的凹型端壁造型方案均可不同程度地... 详细信息

为改善大安装角扩压叶栅角区流动,应用轴对称端壁造型技术对其端区进行改型设计。采用数值模拟的方法探讨了凹型曲线覆盖长度以及深度对叶栅气动性能的影响,结果表明,在设计冲角以及负冲角下,采用合理的凹型端壁造型方案均可不同程度地降低叶栅端区流动损失和出口落后角度,但在正冲角下,端壁造型曲线选取不当将会提前促发角区失速,恶化端区流场。进一步将凹型轴对称端壁造型技术应用到1.5级压气机中,验证了此种改型方法的有效性,在保证工作范围基本不变的条件下,整机峰值效率提高了0.94%。

关键词：轴对称端壁造型大安装角扩压叶栅数值模拟

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间隙流动对低反动度跨声速转子气动性能影响

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推进技术 2015年第4期36卷 566-571页

作者：张龙新王松涛阮国辉王仲奇哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心黑龙江哈尔滨150001

为探究叶顶泄漏流动对小展弦比高负荷跨声速转子气动性能的影响,利用数值模拟的手段,对不同尺度叶顶间隙下低反动度转子的全工况特性以及叶顶区域的流场结构进行了详细分析。研究结果表明,无叶顶间隙条件下,转子峰值效率最高,但其工作... 详细信息

为探究叶顶泄漏流动对小展弦比高负荷跨声速转子气动性能的影响,利用数值模拟的手段,对不同尺度叶顶间隙下低反动度转子的全工况特性以及叶顶区域的流场结构进行了详细分析。研究结果表明,无叶顶间隙条件下,转子峰值效率最高,但其工作范围较窄;叶顶泄漏流动可在一定程度上抑制角区分离流动在流道内部的发展,延缓失速的触发,转子喘振裕度提升20%以上;较大尺度叶顶间隙下,波涡干涉导致叶顶泄漏涡破碎,但采用低反动度设计理念可控制破碎的泄漏涡在流道内部不发生大尺度的扩散,从而进一步地保证了转子在近失速点处仍具有较高的效率;综合考虑多方面气动性能要求,对于此类转子应存在最佳的叶顶间隙值。

关键词：高负荷压气机低反动度叶顶泄漏流激波

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轴向间距对低反力度压气机性能影响的二维非定常数值研究

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推进技术 2017年第10期38卷 2218-2223页

作者：王仲奇王松涛张龙新哈尔滨工业大学发动机气体动力研究中心黑龙江哈尔滨150001

为进一步明晰低反力度压气机内部复杂流动机理,以低速低反力度吸附式压气机叶展中截面微元段作为研究对象,借助非定常数值模拟的方法,探讨了变轴向间距对低反力度压气机气动性能的影响。研究结果显示,轴向间距缩短后,转子受下游静子势... 详细信息

为进一步明晰低反力度压气机内部复杂流动机理,以低速低反力度吸附式压气机叶展中截面微元段作为研究对象,借助非定常数值模拟的方法,探讨了变轴向间距对低反力度压气机气动性能的影响。研究结果显示,轴向间距缩短后,转子受下游静子势流的作用更为明显,近尾缘区域静压波动幅度增加、尾迹亏损加剧;在静子流道输运过程中,转子尾迹呈现出明显的离散趋势且与静子吸力面附面层干涉作用加剧,这导致静子通流损失增加12.976%,整机效率降低了0.16%。

关键词：低反力度压气机轴向间距非定常数值模拟

来源：评论

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