宋西镇
- 作品数：27 被引量：85H指数：6
- 供职机构：北京航空航天大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术文化科学电气工程更多>>
- 跨声速压气机转子失速过程的实验被引量：8
- 2012年
- 针对一台跨声速压气机转子在不同转速下的失速过程进行了稳态和动态实验研究.通过对原始信号、小波分析结果以及FFT(fast Fourier transform)变换结果的分析得到,该压气机转子在3个不同转速时均为突跃型全叶高失速,流场中存在一个失速团,失速团沿周向的传播方向与转子转动方向相同,其相对静止坐标系的量纲一转速随转子转速的增大而减小,对这一规律产生的原因进行了分析.
- 王卓奇袁巍宋西镇李茂义陆亚钧
- 关键词：旋转失速跨声速小波分析
- 跨声速压气机转子叶尖流场旋转不稳定现象的数值研究被引量：10
- 2014年
- 对某跨声速压气机转子在不同工作流量下的叶尖非定常流场进行了数值研究.结果显示：大流量状态下,该转子叶尖流场几乎不发生振荡.此时,叶尖流场可以按定常流场进行分析;小流量状态下,叶尖泄漏涡大幅振荡,相邻叶片通道内的叶尖泄漏流之间也存在周期性相互干涉.其结果是在稳定状态时出现由于叶尖泄漏涡的振荡及其周向传播造成的＂旋转不稳定＂现象.＂旋转不稳定＂流场结构主模态旋涡个数大约为40%的叶片通道个数;其周向尺度占据2~3个栅距.
- 付磊袁巍宋西镇周盛陆利蓬
- 关键词：非定常流动模态分析
- 基于流固耦合的跨声速压气机叶片静气动弹性分析被引量：12
- 2016年
- 采用时域推进的双向流固耦合方法对一级跨声速压气机叶片流场和固体域进行数值模拟,研究跨声速转子叶片静气动弹性变形及其对气动性能的影响,对比分析了100%转速下转子叶片的气动特性和固有频率的变化.结果表明:转子叶片在气动力和离心惯性力共同作用下的弹性变形以扭转变形为主,气动力对叶尖前缘变形量的影响可达总变形量的20%.转子叶片变形后通道流通能力增强,气动特性曲线向大流量方向偏移.
- 汪松柏李绍斌宋西镇
- 关键词：跨声速压气机静气动弹性流固耦合
- 低雷诺数下柔性翼型气动性能分析被引量：3
- 2017年
- 基于流固耦合方法对吸力面5%至95%弦长处为三段柔性结构的NACA0012翼型绕流进行了数值模拟,研究了不同弹性模量下柔性翼型的气动性能和结构响应.结果表明:在大攻角下,翼面变形影响着翼型表面的非定常流场,起到延缓失速和提高升力的作用;失速后柔性翼的升力系数下降得较为缓慢,且柔性越大,升力系数下降得越平缓;适当减小弹性模量能够提高翼型的气动性能,然而弹性模量过小反而不利于翼型气动性能的提升,并且翼面会产生大幅度的振动.
- 陶真新李绍斌宋西镇
- 关键词：流固耦合气动性能
- 微尺度离心叶轮间隙泄漏流动堵塞模型被引量：2
- 2014年
- 通过理论分析结合数值模拟,开展了针对微尺度离心叶轮间隙泄漏流动堵塞模型的研究.结合微尺度旋转机械低雷诺数和高马赫数的工作条件,建立了考虑可压缩性和黏性损失的间隙泄漏流动堵塞模型.通过数值模拟分析了微尺度间隙泄漏流动特征及黏性在其中的作用,判定黏性作用对间隙泄漏流动的驱动作用不可忽略,黏性作用与压差作用对间隙泄漏流动的驱动作用效果相当.同时,黏性作用还会导致间隙泄漏流动的初始堵塞增大.采用某微尺度离心叶轮对间隙泄漏流动堵塞模型进行了验证,从数值计算结果中提取气动堵塞结果并与模型预测结果进行对比,表明改进的间隙泄漏流动堵塞模型能更准确地对间隙泄漏流动堵塞进行评估,在微尺度条件下具备更好的适用性.
- 孙芊蔚宋西镇李秋实
- 关键词：微尺度低雷诺数
- 基于动态边界的跨声速压气机过渡态三维模拟方法被引量：5
- 2019年
- 针对航空涡轮发动机部件的过渡态,提出了一种基于压气机部件三维模型的过渡态性能计算方法,采用动态边界条件,以转速和出口静压为过渡过程的控制参数,二阶向后欧拉法求解三维非定常雷诺平均Navier-Stokes方程组,通过三维非定常模拟获得压气机的过渡态性能和内部非定常流场特征。以NASA跨声速压气机Rotor 67转子为模型,采用该方法模拟了压气机从60%设计转速加速至100%设计转速的过渡过程,获得了压气机过渡态性能及转子内部详细的激波结构与演变过程。对比通用特性结果,在整个过渡曲线上,总压比相对误差最大值小于6%,绝热效率相对误差最大值小于2%,验证了该方法的可靠性。结论表明:基于动态边界的三维非定常模拟方法能够准确模拟压气机的过渡态性能,并反映出过渡态的非定常流场详细信息。
- 郭倩楠李绍斌宋西镇宋西镇
- 关键词：涡轮发动机跨声速压气机
- 基于物理嵌入神经网络的叶栅损失模型
- 2023年
- 为解决传统的叶栅损失经验模型在构建过程中对于强非线性函数关系总结能力不足,导致其适用局限性、可修正性不好等问题。在一般端到端人工神经网络的基础上,进一步发展了物理嵌入神经网络方法,通过将叶栅表面压力分布引入神经网络建立叶栅损失模型,对叶栅压力分布和性能进行预测。经验证,相对于经验模型,端到端神经网络模型总体损失预测误差降低22.3%,物理嵌入神经网络模型总体损失预测误差下降37.9%。
- 冯云阳宋西镇袁巍鹿哈男
- 关键词：神经网络
- 基于流固耦合方法的跨声速叶片气动和强度性能研究被引量：8
- 2016年
- 为研究流固耦合对跨声速压气机叶片气动和强度性能的影响,采用商用软件ANSYS-CFX/Multiphysics研究了跨声速叶片在气动力和离心力共同作用下的气动性能变化规律,通过单向和双向两种耦合方法对比分析了叶片的强度性能。结果表明:叶片在气动力和离心力共同作用下,叶尖前缘变形量最大,气动性能与冷态叶片相比有明显变化,叶尖激波位置前移,堵塞流量增大。双向流固耦合与单向耦合相比,叶片的总体变形量增大约1.1%,最大等效应力增大0.8%左右。研究结果表明工程设计应采用双向流固耦合方法进行叶片气动性能设计和强度校核,以提高压气机的安全性和可靠性。
- 汪松柏李绍斌宋西镇
- 关键词：跨声速压气机流固耦合气动性能强度性能
- 低反力度对高负荷跨声风扇进口级的影响
- 2008年
- 认为低反力度是提高跨声速风扇/压气机进口级气动负荷的必然结果.通过气动负荷系数和反力度的定义,得到了反力度随气动负荷系数的变化规律,并给出了气动负荷系数的两个临界值.以成功设计并实验验证的某单级高负荷风扇为基准,通过数值模拟对4组跨声速风扇转子方案进行比较研究.发现随着气动负荷系数的提高,转子轮毂区的气动参数分布发生了显著地变化.认为静子的展向跨声速来流是高气动负荷跨声速风扇进口级设计面临的一个问题.通过讨论,认为静子跨声速来流问题可能通过已有的设计手段解决.从研究方案中选取了一个最优的单级风扇方案,其气动负荷系数达到0.53,并分析了其三维粘性流场.
- 宋西镇周盛李秋实
- 关键词：跨声速流气动负荷反力度
- 进气畸变对跨声速轴流压气机气动影响的机理研究被引量：7
- 2014年
- 利用插板模拟跨声速轴流压气机进口流场畸变.通过实验和数值模拟两种手段详细分析了进口畸变下跨声速压气机的流动特点、激波沿周向的分布以及压气机的失速机理.实验和数值模拟的结果表明:插板使压气机前的不同周向位置产生正、负预旋流动;转子前速度的周向分布沿轴向是不断变化的,在距离转子较近时,畸变区的轴向速度反而较大;气流在过渡区A(转子进入低压区)时为正预旋,为非激波区;在过渡区B(转子退出低压区)和畸变区时为负预旋,为强激波区;过渡区的泄漏涡最强,是不稳定流动的诱发区域.
- 李茂义袁巍陆亚钧宋西镇
- 关键词：跨声速轴流压气机进气畸变激波结构
