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题名轴流压气机特性计算及激波模型研究
被引量：1
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作者
蒋筑宇
范召林
刘波
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机构
中国空气动力研究与发展中心
西北工业大学动力与能源学院
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出处
《航空发动机》
2017年第2期48-55,共8页
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基金
国家自然科学基金(51676162)资助
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文摘
为快速准确预估轴流压气机特性和激波损失,基于轴流压气机S2流面流线曲率法,分别采用正激波模型和改进的双激波模型,对某型2级跨声速风扇特性进行数值模拟计算,得到了100%设计转速近设计点与99.76%设计转速近堵塞点的总体性能和气动参数,以及95%、100%和110%设计转速的特性曲线。通过将计算结果与试验数据进行对比,分析研究了各激波损失模型在激波损失预估和风扇/压气机特性计算方面的差异。分析结果表明:在跨声速风扇/压气机近设计点激波损失和特性参数的计算中,正激波模型损失径向分布计算结果接近试验值,总压比和总效率计算值分别较试验值约低1.96%和2.54%,模型能够满足工程需要。而在近堵塞点,改进的双激波模型总损失计算值更接近试验值,总压比计算值和试验值很吻合,总效率计算值比试验值约高7.28%。改进双激波模型的不同转速线效率特性曲线也明显更接近试验值,模型能够较准确地预测远离设计点激波损失和特性参数。
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关键词
轴流压气机
流线曲率法
激波模型
损失预估
特性计算
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Keywords
axial-flow compressor
streamline curvature calculation
shock model
loss prediction
performance simulation
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分类号
V231.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名S型收缩流道对涡轮通流能力影响的研究
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作者
蒋筑宇
范召林
邱名
赵姝帆
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机构
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
中国空气动力研究与发展中心
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期176-187,共12页
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文摘
为进一步提高航空发动机涡轮通流能力,以小型跨声速涡轮为原型,研究了静子S型收缩流道对涡轮通流能力的影响。将S型流道直线段长度和收缩段内外圆半径比作为流道造型参数,分别针对原型涡轮静子内外端壁进行调整造型,得到一系列不同参数组合的S型内外端壁涡轮算例。保持膨胀比为设计值不变,利用CFD软件对原型和S型流道涡轮进行设计点模拟分析。结果表明,S型流道涡轮流量提升的原理在于增大的静子喉道面积。在相同造型参数下,S型外端壁涡轮的静子叶根损失被有效降低,流量提升明显,且流量高于S型内端壁涡轮1%左右,但由于最大外径增大使其质量通量提升效果减弱;与之相反,S型内端壁涡轮的质量通量提升明显,且高于S型外端壁涡轮3%左右。从提升涡轮质量通量并保证效率不低于原型的角度看,S型外端壁造型参数选取范围更广。
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关键词
跨声速涡轮
通流能力
静子
S型流道
内外端壁
效率
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Keywords
Transonic turbine
Through flow capability
Stator
S-shaped flow path
Hub and tip wall
Efficiency
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分类号
V231.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名光滑流道涡轮一维优化设计方法研究
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作者
蒋筑宇
范召林
邱名
王国良
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机构
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
中国空气动力研究与发展中心
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期126-135,共10页
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文摘
为保证涡轮流道型线设计结果的光滑性,发展了一种先反设计初始流道,再进行光滑流道优化的轴流涡轮一维优化设计方法。设计方法针对涡轮中径处气动参数计算,求解一维流动控制方程,采用能量损失和速度损失系数模型,考虑冷气掺混和变比热影响;并结合了遗传算法,以提升等熵效率为目标,对流道几何、级功率分配和速度三角形参数进行优化。利用设计方法对两台文献涡轮进行了验证设计,对一台四级涡轮进行了优化设计。通过分析结果可知,设计方法可以有效设计光滑涡轮流道并提升等熵效率;流量、膨胀比和等熵效率计算较为准确,级载荷系数和流量系数分布计算较为可靠;叶排出口气流角误差绝对值的平均值在3.2°以内,马赫数误差绝对值的平均值在0.054以内;叶排损失随级数变化趋势基本准确。
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关键词
轴流涡轮
一维设计
光滑流道
优化设计
等熵效率
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Keywords
Axial turbine
1D design
Smooth flow path
Optimum design
Isentropic efficiency
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分类号
V231.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名基于CMVO的涡扇发动机加速过程优化控制
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作者
赵姝帆
龚诚
蒋筑宇
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机构
中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
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出处
《航空计算技术》
2023年第2期25-29,共5页
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文摘
针对涡扇发动机加速过程控制寻优难的问题,提出了一种混沌多元宇宙优化算法。在多元宇宙优化算法的基础上加入混沌初始化和混沌搜索,增强了全局搜索能力。采用算法进行涡扇发动机加速过程优化控制仿真,并与可行序列二次规划算法、粒子群算法和多元宇宙优化算法进行对比验证。结果表明:算法能够实现加速过程的优化控制,发动机紧贴喘振边界加速,且满足各个约束条件。对燃油流量、喷口面积、风扇和压气机导叶角度四控制量同时进行优化时,其加速时间为3.8 s,优于其他三种算法。验证了算法具有较强的全局搜索能力,在涡扇发动机加速过程优化控制问题中具有一定的优势。
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关键词
涡扇发动机
加速优化
多元宇宙优化
混沌
全局最优解
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Keywords
turbofan engine
acceleration optimization
multi verse optimizer
chaos
global optima solution
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分类号
O242
[理学—计算数学]
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