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离心泵内不稳定流动及流致噪声特性研究
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作者 李华 李琛琦 +3 位作者 于子峰 郭超 古自强 董亮 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第17期27-33,共7页
为了提高船用离心泵性能和振动噪声控制目标,从而优化舰船隐蔽巡航能力,本文搭建离心泵试验台,对不同工况下泵的性能、压力脉动和流动噪声进行测量分析,通过对比试验和数值计算结果验证数值算法的准确性,结合CFD-FEM方法对船用泵内剪应... 为了提高船用离心泵性能和振动噪声控制目标,从而优化舰船隐蔽巡航能力,本文搭建离心泵试验台,对不同工况下泵的性能、压力脉动和流动噪声进行测量分析,通过对比试验和数值计算结果验证数值算法的准确性,结合CFD-FEM方法对船用泵内剪应力、湍动能、压力脉动和流阻及流致噪声特性进行分析。结果表明,叶片出口处壁面剪应力和湍动能较大,在叶片出口处1/3区域内摩擦阻力更大,压力脉动在叶频及其倍频处有明显峰值,呈现出明显地离散特征。内场噪声在整个频率带内表现为宽频特征,并且当频率增加,声压降低。在1000 Hz以内频段声压级能量较高,在叶片频率(241.7 Hz)及其倍频处能观察到特征峰值。总声压级随着流量的增加而呈现出先减小后增加的趋势。 展开更多
关键词 离心泵 船用泵 不稳定流动 内场噪声
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天然气在管道系统中不稳定流动的分析 被引量:33
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作者 李长俊 曾自强 江茂泽 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第6期54-59,共6页
天然气在管网中不稳定流动问题可以采用各种数值解法并借助计算机来进行有效的分析,目前最广泛采用的数值法有特征线法、显示法和隐式有隐差分法等。与隐式法相比,特征线法和其它显示法的主要优点在于用它们能对各种边界条件进行显示... 天然气在管网中不稳定流动问题可以采用各种数值解法并借助计算机来进行有效的分析,目前最广泛采用的数值法有特征线法、显示法和隐式有隐差分法等。与隐式法相比,特征线法和其它显示法的主要优点在于用它们能对各种边界条件进行显示处理,并只需较小的计算机存贮容量,但其时间步长和管段步长的比值要受到一定稳定条件的限制,这使得时间步长只能取得很小,如果分析过程较长时,就需消耗很长的计算时间。而隐式法的优点在于用它能采用较长的时间步长,并能保证计算结果的精度和稳定性,这就相应地减少了计算次数,但不足在于当分析的管网较大时,由于每一步要求解大型的非线性方程组,因此需要较多的计算机容量和花费较长的计算时间。为了克服这些方法的缺点,文章通过揉合特征线法和隐式法,提出了一种综合法,由此研制出的软件包克服了上述不足,并对四川几条管网系统进行了模拟,其计算结果与测量数据符合。 展开更多
关键词 天然气 不稳定流动 动态分析 管道系统 管道线路
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ALIP电磁泵三维瞬态特性与不稳定流动机理 被引量:7
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作者 赵睿杰 苗衡 +2 位作者 张德胜 黄俊 高雄发 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期841-847,共7页
采用基于有限元法的COMSOL软件,建立ALIP电磁泵三维瞬态磁流耦合模型.通过整体式外定子ALIP电磁泵模型的模拟结果与前人试验数据的对比,验证模型的正确性.在此基础上,建立分离式外定子ALIP电磁泵模型,观察到类开尔文-亥姆霍兹不稳定性... 采用基于有限元法的COMSOL软件,建立ALIP电磁泵三维瞬态磁流耦合模型.通过整体式外定子ALIP电磁泵模型的模拟结果与前人试验数据的对比,验证模型的正确性.在此基础上,建立分离式外定子ALIP电磁泵模型,观察到类开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象的演化过程.周向面(φ-z)上逆向流和涡总是出现在2个定子间空气对应的流道区域,后期在空气对应的涡流区域后方出现类似波浪的流体摆动;子午面(r-z)上不稳定流动最先在外管壁处出现.最后,从力平衡角度分析类开尔文-亥姆霍兹不稳定性现象的形成机理.研究表明,分离式定子结构使磁场和洛伦兹力在周向和径向上分布不均,进而影响流场分布,最终导致不稳定流动. 展开更多
关键词 ALIP 磁流体动力学 不稳定流动 CFD
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气体钻井过程中井内不稳定流动与现场试验研究 被引量:4
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作者 唐贵 孟英峰 +1 位作者 王存新 舒梅 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期75-77,共3页
气体钻井过程中钻进参数的改变将引起井内气体的不稳定流动,这种现象在用气体钻井方式打开产层时尤为明显,这些情况用常规气体钻井稳定流动理论不能准确模拟。通过对井内气体不稳定流动的分析,还可以实现钻井过程中的动态地层评价,因此... 气体钻井过程中钻进参数的改变将引起井内气体的不稳定流动,这种现象在用气体钻井方式打开产层时尤为明显,这些情况用常规气体钻井稳定流动理论不能准确模拟。通过对井内气体不稳定流动的分析,还可以实现钻井过程中的动态地层评价,因此,井内气体不稳定流动也是欠平衡钻井随钻试井理论的重要组成部分。基于可压缩流体不稳定流动理论,文章建立了气体钻井过程中井内瞬态流动的数学模型并提出了模型的数值解法。针对井内水动力体系的复杂特点,文章讨论了定解条件的确定方法。最后将模型应用于伊朗 TBK-14 井,对开启压风机和增大压风机排量两种情况进行了分析,与现场试验对比表明,数值模拟结果与井内的实际情况一致。 展开更多
关键词 钻井过程 现场试验 欠平衡钻井 不稳定流动 试井理论 随钻 钻井方式 内气 气体 文章
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酸性天然气侵入井筒不稳定流动规律研究 被引量:2
5
作者 万立夫 李根生 +3 位作者 陈炜卿 田守嶒 宋先知 王海柱 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2013年第2期19-23,6,共5页
考虑地层渗流与井筒流动耦合、井筒温度压力耦合及酸性流体与水基钻井液间的相互作用,建立酸性天然气侵入井筒不稳定流动计算模型。通过数值计算,得到钻遇相同地层条件下,硫化氢和二氧化碳侵入井筒后的环空压力及物性变化规律。结果表明... 考虑地层渗流与井筒流动耦合、井筒温度压力耦合及酸性流体与水基钻井液间的相互作用,建立酸性天然气侵入井筒不稳定流动计算模型。通过数值计算,得到钻遇相同地层条件下,硫化氢和二氧化碳侵入井筒后的环空压力及物性变化规律。结果表明,在钻遇地层及工作参数相同时,二氧化碳、硫化氢和甲烷分别侵入,在相同的溢流时间,酸性流体对井底压力的改变小,相对于普通天然气,更难于检测。二氧化碳和硫化氢侵入的质量流量较普通天然气大,且溢流时间短,井控难度相应加大。井口回压对不同酸性流体环空密度剖面和侵入量的影响很大,在条件允许的情况下,适当提高井口回压,可以有效降低井底侵入量,同时使酸性天然气密度在近井口处密度变化较小或避免突变。 展开更多
关键词 酸性天然气 不稳定流动 井筒压降 耦合模型
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复杂枝状管网内不稳定流动数学模型的广义解 被引量:1
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作者 吴小庆 江茂泽 曾自强 《西南石油学院学报》 CSCD 1991年第4期124-131,共8页
考虑复杂枝状管网系统內不稳定流动,建立起压力分布的偏微分方程组的初边值问题的数学模型,利用线性算子半群方法得到了问题解存在唯一的结论,并利用算子级数法得到了问題的广义解。
关键词 管网设计 数学模型 不稳定流动
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环上分支复杂管网系统内不稳定流动的数学模型的广义解 被引量:1
7
作者 吴小庆 曾自强 江茂泽 《西南石油学院学报》 CSCD 1991年第1期97-108,共12页
本文考虑环上分支复杂管网系统内不稳定流动的实际问题,首次建立起偏微分方程组的初边值问题的数学模型,利用线性算子半群的理论得到了问题的解存在唯一的结论,并利用算子级数法得到了问题的广义解。
关键词 复杂管网系统 不稳定流动 数学模型
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天然气在管道内的不稳定流动分析 被引量:4
8
作者 李长俊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第4期69-71,共3页
由解析法分析天然气管道不稳定工况时,通常是引入一线性化系数,将方程线性化,然后再对其求解。但这种方法应用于某些管道往往会带来较大误差。对此,本文根据天然气流动情况,引入一线性化函数,通过求解非线性方程得到了解析解。本文还给... 由解析法分析天然气管道不稳定工况时,通常是引入一线性化系数,将方程线性化,然后再对其求解。但这种方法应用于某些管道往往会带来较大误差。对此,本文根据天然气流动情况,引入一线性化函数,通过求解非线性方程得到了解析解。本文还给出了算例,并与数值法结果进行比较,相对误差小于5%。因此,本文的计算方法可用于工程实际计算。 展开更多
关键词 不稳定流动 天然气 集输管道
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风暴潮极值状态下珠江河网白坭水道内的不稳定流动 被引量:1
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作者 包芸 刘欢 《大连大学学报》 2007年第3期22-27,共6页
利用1999年洪季和9316号台风风暴潮的实测资料,通过ECOMSED数学模型对珠江河网广州区域进行数值模拟计算.计算结果显示,在99年洪季时,河网内白坭水道流动为通常的往复流动;但在风暴潮极值状态下,由于受极值流速及地形的影响,流动在白坭... 利用1999年洪季和9316号台风风暴潮的实测资料,通过ECOMSED数学模型对珠江河网广州区域进行数值模拟计算.计算结果显示,在99年洪季时,河网内白坭水道流动为通常的往复流动;但在风暴潮极值状态下,由于受极值流速及地形的影响,流动在白坭水道中弯曲扭摆,呈现出流动不稳定现象. 展开更多
关键词 白坭水道 珠江河网 ECOMSED模式 不稳定流动
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压出过程中混炼胶熔体不稳定流动的研究
10
作者 梁基照 唐国俊 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1990年第4期109-113,共5页
应用Monsanto加工性能试验机考察了压出过程中混炼胶试样熔体不稳定流动与口型几何参数及压出过程参变量的相互关系。在分析影响熔体不稳定流动因素的基础上,应用线性回归分析方法,导出实验条件下试样熔体不稳定流动临界压出速率判据。... 应用Monsanto加工性能试验机考察了压出过程中混炼胶试样熔体不稳定流动与口型几何参数及压出过程参变量的相互关系。在分析影响熔体不稳定流动因素的基础上,应用线性回归分析方法,导出实验条件下试样熔体不稳定流动临界压出速率判据。应用其它配方的胶料试样的实验结果进行了验证,结果表明,预测值与实验测量数据有较好的一致性。 展开更多
关键词 母炼胶 弹性 压出 不稳定流动
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环形输气管网内的不稳定流动
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作者 曾自强 《天然气工业》 EI CAS 1986年第4期69-82,88+9,共16页
本文依据复杂管道内气体不稳定流动的概括性方式,结合生产实际条件,首先提出单环管网、双环串联管网和双环并联管网的数学模型;然后应用数学物理方法,经过一系列的数学演算过程,最后得出描述各类环形管网内气体不稳定流动规律的数学表... 本文依据复杂管道内气体不稳定流动的概括性方式,结合生产实际条件,首先提出单环管网、双环串联管网和双环并联管网的数学模型;然后应用数学物理方法,经过一系列的数学演算过程,最后得出描述各类环形管网内气体不稳定流动规律的数学表达式。 展开更多
关键词 不稳定流动 复杂管道 数学表达式 环形管网 流体流动 输气管网
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精细控压钻井中环空不稳定流动时间响应分析 被引量:2
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作者 吕振虎 陈平 马天寿 《石油天然气学报》 CAS CSCD 2014年第11期120-125,8,共6页
精细控压钻井是井底恒压控压钻井的一种类型,主要通过施加井口回压实时控制井底压力。井口回压的改变会导致钻井液循环经历稳定-不稳定-稳定的过渡,过渡期的响应时间是评价精细控压钻井的一个重要指标。较短的过渡时间可以使井底压力快... 精细控压钻井是井底恒压控压钻井的一种类型,主要通过施加井口回压实时控制井底压力。井口回压的改变会导致钻井液循环经历稳定-不稳定-稳定的过渡,过渡期的响应时间是评价精细控压钻井的一个重要指标。较短的过渡时间可以使井底压力快速恢复平衡,从而提高控压钻井的控压精度。以回压改变后环空钻井液的不稳定流动时间为研究对象,建立了控压响应时间的计算模型。分析了气体体积分数、岩屑体积分数、环空间隙及回压大小等因素对过渡时间的影响规律,分析表明气体体积分数、岩屑体积分数的增大,控压响应时间相应增加;环空间隙、回压的增大,控压响应时间相应减小,其中气体体积分数是影响控压响应时间的主要因素,同时对比分析了弹性控压响应时间计算模型与本文模型之间的差异,得出了在浅井、勘探井的控压钻井中为计算简便而采用的刚性计算模型不仅可以满足计算精度的要求,同时也具有较强的操作性。 展开更多
关键词 控压钻井 井口回压 不稳定流动 响应时间
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塑料熔体挤出过程中不稳定流动的研究 被引量:1
13
作者 吴映辉 王鹏驹 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第4期102-105,共4页
用日本岛津公司生产的AG-10TA型电子拉力试验机附属毛细管流变仪研究了LDPE、HDPE、PP、PS、ABS等塑料熔体挤出过程中的不稳定流动,获得了几种塑料在不同温度、不同入口角和不同长径比下不稳定流动出现时的临界剪切速率值,以及临界值随... 用日本岛津公司生产的AG-10TA型电子拉力试验机附属毛细管流变仪研究了LDPE、HDPE、PP、PS、ABS等塑料熔体挤出过程中的不稳定流动,获得了几种塑料在不同温度、不同入口角和不同长径比下不稳定流动出现时的临界剪切速率值,以及临界值随温度、入口角和长径比的变化规律,对优化挤出口模设计、优化挤出工艺和实现高速挤出具有指导意义。 展开更多
关键词 挤出 不稳定流动 应力 塑料 熔体
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波动注入压裂下井筒中不稳定流动的压力特性 被引量:5
14
作者 仝少凯 高德利 《石油机械》 北大核心 2020年第1期77-84,101,共9页
为了准确地揭示波动注入水力压裂引起的井筒中不稳定流动的压力行为,考虑流体重力和摩阻的影响,根据膨胀管-弹性流体理论,建立了波动注入水力压裂下垂直井筒中不稳定流动的压力波动数学模型,指出压裂泵组与井筒之间存在波动干涉效应,研... 为了准确地揭示波动注入水力压裂引起的井筒中不稳定流动的压力行为,考虑流体重力和摩阻的影响,根据膨胀管-弹性流体理论,建立了波动注入水力压裂下垂直井筒中不稳定流动的压力波动数学模型,指出压裂泵组与井筒之间存在波动干涉效应,研究了稳定和不稳定流动下环空压力的变化规律及其影响因素。研究结果表明:波动注入水力压裂作业中,井筒中产生了明显的不稳定流动,这种不稳定流动引起的压力波沿井筒呈现压力衰减现象;井筒中实际环空波动压力的振幅取决于井口处"变频压裂泵"强迫激励的波动压力振幅和波动排量振幅;与稳定注入相比,采用波动注入方式可以增加井底环空压力和降低井口环空最高压裂作业压力;井底环空压力会以脉动压力波的形式在裂缝中传播,不断加剧岩石疲劳损伤断裂,增加岩石微裂缝。研究结果对于更好地研究和应用波动注入水力压裂工艺具有重要的理论价值和现实意义,可为非稳态水力压裂工艺的先导性试验和规模化应用奠定理论基础。 展开更多
关键词 波动注入 水力压裂 压力泵 压力波动 不稳定流动
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采用不同黏性处理方法的宽无叶扩压器不稳定流动研究 被引量:1
15
作者 胡晨星 杨策 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1775-1784,共10页
径向无叶扩压器的全局稳定性可能受到核心主流失稳,出口回流与壁面边界层分离等因素影响,对于宽无叶扩压器,无黏核心主流与壁面边界层流动对不稳定扰动诱发的作用机理是当前研究的重点.本文首先通过数值计算获得了大宽度比孤立无叶扩压... 径向无叶扩压器的全局稳定性可能受到核心主流失稳,出口回流与壁面边界层分离等因素影响,对于宽无叶扩压器,无黏核心主流与壁面边界层流动对不稳定扰动诱发的作用机理是当前研究的重点.本文首先通过数值计算获得了大宽度比孤立无叶扩压器平均流动,然后基于小扰动理论和周向均质假设,分别对欧拉方程与Navier-Stokes方程进行线性化,建立了基于无黏核心流动的稳定性分析方法,以及基于涡黏性与分子黏性的混合稳定性分析方法;通过与实验结果的对比,验证了混合稳定性分析方法预测所得流动失稳频率和全局直接模态的准确性;最后基于伴随方法获得了特征值的结构敏感性,揭示了不同黏性处理条件下宽无叶扩压器内全局不失稳扰动的源发区域.在只考虑核心主流的无黏条件下,宽无叶扩压器内流动不稳定扰动来源于流场中部,为二维的离心失稳;在同时考虑核心主流与边界层的作用时,宽无叶扩压器不稳定扰动不仅来源于扩压器流场中部的核心主流,壁面回流对于不稳定扰动的产生了重要影响. 展开更多
关键词 宽无叶扩压器 不稳定流动 特征值 敏感性分析
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柴油机两级涡轮增压系统不稳定流动模拟计算的研究 被引量:1
16
作者 王振业 《内燃机》 2003年第5期8-11,共4页
对柴油机两级涡轮增压系统不稳定流动过程,采用一维不稳定流动的特征线方法进行模拟计算,主要对串联涡轮所遇到的压气机变入口压力边界条件和串联压气机所遇到的压气机变入口压力边界条件的确定进行了讨论;并完成了柴油机两级涡轮增压... 对柴油机两级涡轮增压系统不稳定流动过程,采用一维不稳定流动的特征线方法进行模拟计算,主要对串联涡轮所遇到的压气机变入口压力边界条件和串联压气机所遇到的压气机变入口压力边界条件的确定进行了讨论;并完成了柴油机两级涡轮增压不稳定流动过程模拟计算程序的编制,实现了对过程的模拟计算。 展开更多
关键词 柴油机 涡轮增压 不稳定流动 特征线法
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国产高密度聚乙烯不稳定流动的研究
17
作者 王进 《兰化科技》 1997年第4期218-220,共3页
采用德国HAAKERheocord90扭矩流变仪对几个牌号国产高密度聚乙烯(HDPE5000s、2200j、7750、60550、6098)的不稳定流动及影响因素进行了研究。结果表明:2200j、60550较其他牌号... 采用德国HAAKERheocord90扭矩流变仪对几个牌号国产高密度聚乙烯(HDPE5000s、2200j、7750、60550、6098)的不稳定流动及影响因素进行了研究。结果表明:2200j、60550较其他牌号的HDPE更易制得表面光滑的制品。在相同温度下国产高密度聚乙烯5000s、7750、6098的熔体滑移应力均大于或等于临界剪切应力,且均随着温度的升高而增大。口模长径比增大,高密度聚乙烯的滑移应力降低。 展开更多
关键词 高密度聚乙烯 不稳定流动 熔体滑移 聚乙烯
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超临界碳氢燃料流动不稳定的频域分析与数值模拟
18
作者 靳一超 吴坤 +1 位作者 陆阳 范学军 《推进技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期165-173,共9页
再生冷却通道中的流动失稳是高超声速飞行器发动机热防护技术中的核心问题之一。为研究超临界碳氢燃料在冷却通道中的流动不稳定特性,基于有限体积法及流体物性近似,发展了高效的一维瞬态模拟方法;同时,基于小扰动假设,进一步提出了用... 再生冷却通道中的流动失稳是高超声速飞行器发动机热防护技术中的核心问题之一。为研究超临界碳氢燃料在冷却通道中的流动不稳定特性,基于有限体积法及流体物性近似,发展了高效的一维瞬态模拟方法;同时,基于小扰动假设,进一步提出了用于预测稳定行为的频域分析方法。通过相关实验,验证了模型的可靠性。基于时域和频域方法的综合分析,沿内特征曲线讨论了主要失稳类型,重点分析了受密度波及Ledinegg不稳定共同影响的复合不稳定性。随后,进一步分析了工作压力和入口温度对稳定特性的耦合影响,并基于N_(tpc)-N_(spc)空间划分了稳定区域。研究发现,复合不稳定、Ledinegg不稳定以及密度波不稳定,随入口温度升高而相继消失。Ledinegg不稳定及密度波不稳定的稳定边界在N_(tpc)-N_(spc)空间具有高度相似性,而复合不稳定性的区域在较高的压力下略有缩小。 展开更多
关键词 再生冷却 热防护 碳氢燃料 超临界流体 流动不稳定 瞬态模拟 频域分析
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稳定流和不稳定流中Wells透平的流动特性 被引量:3
19
作者 伍儒康 吴必军 王文胜 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1224-1229,共6页
为了研究不稳定流对Wells透平内部流动的影响,本文通过实验、数值计算方法研究了NACA翼型和优化翼型Wells透平在稳定流、不稳定流中的流动特性。实验结果表明:不同流动中,优化翼型都提高了透平的最高转换效率,拓宽了正常运行流量系数范... 为了研究不稳定流对Wells透平内部流动的影响,本文通过实验、数值计算方法研究了NACA翼型和优化翼型Wells透平在稳定流、不稳定流中的流动特性。实验结果表明:不同流动中,优化翼型都提高了透平的最高转换效率,拓宽了正常运行流量系数范围;不稳定气流中,Wells透平的平均输出力矩高于同样进口速度条件下的准稳态分析结果,不稳流中的输出扭矩能够达到准稳态分析结果的1.23~1.26倍。不稳定流对优化翼型输出扭矩的提升效果低于NACA翼型。 展开更多
关键词 波浪能 转换效率 不稳定流动 数值计算 透平 振荡水柱 Wells透平
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分段式固体火箭发动机内部流动不稳定性数值分析 被引量:12
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作者 王健儒 何国强 +1 位作者 李强 晁侃 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期95-100,共6页
采用大涡模拟技术,针对某分段式固体火箭发动机开展了发动机燃面退移0mm,160mm和280mm三个时刻下发动机燃烧室内部流动不稳定现象的数值分析,获得了三个典型时刻燃烧室内压强可能的振荡特性。计算结果表明,在发动机点火初期燃烧室内流... 采用大涡模拟技术,针对某分段式固体火箭发动机开展了发动机燃面退移0mm,160mm和280mm三个时刻下发动机燃烧室内部流动不稳定现象的数值分析,获得了三个典型时刻燃烧室内压强可能的振荡特性。计算结果表明,在发动机点火初期燃烧室内流动不稳定性主要由表面涡脱落导致;随着燃面的退移,端面限燃层暴露在燃气中,由于端面包覆结构残余的影响,燃烧室内流动不稳定性主要由障碍涡脱落决定,且与点火初期相比,压强振荡的频率逐步减小。 展开更多
关键词 分段发动机 大涡模拟 流动不稳定 涡脱落
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