国家自然科学基金(10377011)
- 作品数：16 被引量：116H指数：8
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- 相关机构：西北工业大学中国燃气涡轮研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学一般工业技术更多>>
- 基于流线曲率法的航空轴流涡轮损失模型研究被引量：9
- 2005年
- 以某单级涡轮为研究对象,基于叶轮机械设计和性能计算中广泛应用的子午面流线曲率法,采用多种不同损失模型对涡轮热力性能进行了数值模拟计算分析,对比分析了各种损失模型在基本假设、损失机理、损失预测、涡轮性能计算方面的差异。这里特别针对不同损失模型,数值分析了涡轮叶片压力损失系数沿相对叶高的变化规律、涡轮叶片平均压力损失系数与进口气流角的关系、相对栅距变化对不同损失模型预测结果的影响。分析结果表明,由于在基本原理和基本假设等方面的差异,不同损失模型的适用条件不同,预测结果差异也较大,在涡轮设计中应特别予以注意。
- 华鑫乔渭阳卢蕊王占学
- 关键词：涡轮流线曲率法
- 低雷诺数涡轮流动损失控制技术被引量：5
- 2005年
- 针对高空、低雷诺数条件下涡轮损失显著增大、效率显著降低的问题,应用理论分析与数值计算相结合的方法,从流动控制原理、设计方法、流场数值计算等多个方面研究了'微球窝'(Dimple)流动控制技术在航空燃气涡轮中应用的问题,分析了'微球窝'表面处理控制流动分离的基本原理,数值计算表明,围绕球窝周围的气流参数具有明显的变化,球窝对叶片表面流动过程的扰动,使得流动分离点向后推移,雷诺数在12208～15611范围的流动情况,分离点分别向后推迟3%～5%的叶片弦长.
- 乔渭阳王占学伊进宝
- 关键词：涡轮喷气发动机涡轮叶片流动特性
- 逆主流射流式旋涡发生器对涡轮流动分离控制数值模拟被引量：4
- 2008年
- 通过数值计算,详细研究了射流偏转角与主流夹角大于90°的逆主流小孔稳态射流(Reversed in jectionVG Js)对低雷诺数涡轮流动分离的控制。研究结果发现,逆主流射流对主流的扰动引起射流孔后边界层迅速转捩可抑制流动分离现象。射流作为"湍流发生器"从控制机理上有别于90°偏转角VG Js射流状态。高射流湍流度(10%),135°逆主流VG Js在达到与90°偏转角VG Js基本相同的流动分离控制效果时,可降低射流流量67%。
- 张漫乔渭阳
- 关键词：低雷诺数湍流发生器数值仿真
- 涡轮叶尖间隙泄漏涡不稳定性分析被引量：11
- 2008年
- 结合Rains间隙泄漏涡模型和长波不稳定性理论,应用高雷诺数k-ε湍流模型加壁面函数,基于压力修正的三维计算流体力学程序,对某一轴流涡轮平面叶栅叶尖间隙流场进行仿真,通过将叶尖间隙泄漏涡与其在机匣表面镜像形成的虚拟泄漏涡组合成一对泄漏涡,对涡轮叶尖间隙泄漏涡的不稳定性进行了分析,并计算了五个不同叶尖间隙高度下泄漏涡的最不稳定的波长及对应的频率。结果表明,利用长波不稳定性理论可以预测叶尖泄漏涡的不稳定性和最不稳定的波长及对应的频率,从而为采用合成射流控制方法去控制涡轮叶尖泄漏涡提供理论基础。
- 李伟乔渭阳许开富
- 关键词：数值仿真
- 低雷诺数涡轮叶栅损失的实验与数值模拟研究被引量：6
- 2004年
- 发动机涡轮部件在高空低速飞行条件下工作雷诺数降低 ,其损失显著增大、效率显著降低。本研究的目的是应用实验分析与数值模拟相结合的方法 ,深入认识高空低雷诺数条件下涡轮流动损失的特征和规律 ,数值计算是基于 Jameson中心差分格式和 Runge- Kutta时间推进的方法求解N- S方程完成 ,实验是在西北工业大学低速涡轮平面叶栅实验风洞进行。研究表明 ,随着雷诺数降低 ,涡轮叶栅流动损失增大 ,当雷诺数小于 40 0 0 0之后 ,涡轮叶栅流动损失呈明显增大的趋势。数值计算结果表明在低雷诺数条件下 ,涡轮叶栅吸力面后部流动产生了分离 ,这是流动损失增大的主要原因。
- 伊进宝乔渭阳王占学
- 关键词：低雷诺数涡轮叶栅数值模拟
- 射流式旋涡发生器对涡轮流动分离控制被引量：10
- 2008年
- 通过数值计算,研究了稳态小孔射流式旋涡发生器VGJs(Vortex Generator Jets)对低雷诺数涡轮流动分离的控制。通过对VGJs射流孔径、孔间距的几何参数研究,分析了射流对分离流动的控制机理。在此基础上,提出并详细研究了多种不同孔径射流孔组合排列结构对分离流动的控制效果与作用机理。研究结果表明,射流孔组合排列结构,以大孔射流为主,采用小孔小流量射流对大孔射流控制的分离流场进行"弥补"与调节,可实现总压损失进一步降低22%,射流流量减小25%。
- 张漫乔渭阳
- 关键词：低雷诺数涡流发生器数值解孔径
- 不同攻角对涡轮叶栅损失的影响被引量：17
- 2008年
- 应用基于压力修正的三维计算流体动力学(CFD)程序,通过改变进口攻角,对不同工况下的涡轮叶栅流场进行了数值模拟.并结合CFD模拟结果,应用较合理的损失分离方法,对比分析了三种常用的变工况涡轮损失预测模型.结果表明:在正攻角情况下,随着攻角的增加,涡轮叶栅总压损失显著增加;在负攻角情况下,随着攻角的增加,涡轮叶栅总压损失则有种先减小后增大的趋势,但变化范围不大.而对于三种变工况涡轮损失预测模型来说,虽能基本上反映出涡轮损失随攻角的变化趋势,但预测结果差别很大.
- 孙大伟乔渭阳许开富李伟
- 关键词：攻角总压损失
- 低雷诺数条件下涡轮性能的计算研究被引量：5
- 2008年
- 基于求解欧拉方程的方法,发展了能将多种不同损失模型耦合起来的涡轮S2流面准三维计算程序.并在不同雷诺数条件下对三台发动机涡轮部件性能进行了计算.计算结果表明,三套涡轮的效率及流通能力随雷诺数减小的变化量低于俄罗斯经验关联曲线所给出的变化量,但总体趋势比较吻合,不同的模型计算结果差别较大.
- 孙大伟乔渭阳许开富罗华玲
- 关键词：欧拉方程S2流面雷诺数
- 尾缘喷气方式对涡轮叶栅气动性能的影响被引量：8
- 2007年
- 以某涡轮叶栅为研究对象,采用试验和数值模拟相结合的方式研究了涡轮叶片不同喷气结构对叶栅性能的影响。对半开缝和对开缝两种尾缘冷气喷射的研究表明:当冷气流量比较小时,有一个总压损失随冷气量增大先增加后减小的趋势:当冷气量较大时,冷气造成的总压损失随冷气增大而减小。在相同条件下,半开缝叶栅出口的总压损失系数小于对开缝叶栅出口的总压损失系数。叶栅出口平均气流角随着喷气比的增大呈减小的趋势,但变化范围很小。
- 孙大伟乔渭阳曾军黄康才许开富
- 关键词：涡轮叶栅总压
- 一种改进的轴流涡轮叶尖对泄漏流影响的数值研究被引量：4
- 2008年
- 结合基于压力修正的采用雷诺应力湍流模型加壁面函数的三维计算流体力学程序,通过改进涡轮叶尖表面结构以期减小叶尖间隙泄漏损失,即在传统叶尖边缘镶嵌肋条的基础上倾斜压力面肋条,对这种改进叶尖的某一轴流涡轮转子的泄漏流场进行了数值研究,并详细分析了不同肋条高度和肋条深度对泄漏流场的影响,最后计算了涡轮效率。结果表明:通过改进的涡轮叶尖对泄漏流动进行被动控制,压力面斜肋条可以阻碍泄漏流动,同时叶尖区域回流区也减小泄漏流动,从而涡轮效率提高;肋条高度对涡轮效率有较大影响,且有个最佳肋条高度值,在最佳肋条高度下涡轮效率提高0.215%;肋条深度对流场影响不大,但小肋条深度可以稍微提高涡轮效率。
- 李伟乔渭阳许开富罗华玲
- 关键词：叶尖泄漏涡数值模拟
