叶轮机械中减小二次流损失有效技术研究

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作者 常建忠 李军 +1 位作者 沈祖达 丰镇平 《汽轮机技术》 北大核心 1997年第2期88-92,共5页

通过分析计算论证了３种有效减小二次流损失的措施

关键词 叶轮机械 二次流损失 叶栅 边壁型线 叶片

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在分流叶片中采用正弯曲来控制二次流损失

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作者 周岳琨 冯国泰 黄钢 《汽轮机技术》 北大核心 2002年第2期84-87,共4页

采用CFD软件CFX -TASCflow对某 12 5MW机组的压力第 1级分流叶片做了直叶片和正弯曲计算。计算结果表明在压力第

关键词 分流叶片 正弯曲 二次流损失 冲动式汽轮机 设计

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ORC向心透平静叶栅内二次流结构和损失分析 被引量：3

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作者 王智 尹立冰 +2 位作者 刘艺苗 焦庆雅 屈海涛 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期801-807,共7页

为了改进有机工质朗肯循环(ORC)向心透平静叶栅的气动性能,对ORC向心透平内有机工质流动进行三维黏性数值模拟,分析静叶栅上下端壁和通道内各种涡系的表现形式,给出了沿轴向和径向方向的总压力损失系数分布.结果表明:静叶栅内存在压力... 为了改进有机工质朗肯循环(ORC)向心透平静叶栅的气动性能,对ORC向心透平内有机工质流动进行三维黏性数值模拟,分析静叶栅上下端壁和通道内各种涡系的表现形式,给出了沿轴向和径向方向的总压力损失系数分布.结果表明:静叶栅内存在压力面与吸力面之间的横向流动,但通道涡并没有形成,通道涡并不是ORC向心透平静叶栅内二次流涡流形式中的重要涡系结构;主要总压损失沿流向方向集中在静叶栅后0.4流向位置,沿叶高方向集中在上下端壁,沿周向方向则聚集在吸力面附近. 展开更多

关键词 向心透平 静叶栅 二次流损失 涡系结构 有机工质 数值模拟

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轴流压气机进气蜗壳的造型优化设计

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作者 张振华 於可心 +2 位作者 曹方方 楚武利 董杰忠 《内燃机工程》 北大核心 2025年第3期88-97,共10页

基于Isight优化平台搭建了针对轴流压气机进气蜗壳的气动优化系统,该系统包括参数化建模、网格划分、数值模拟计算及后处理等过程。对进气蜗壳参数化后,采用最优拉丁超立方抽样获得空间上均匀分布的样本点,以总压损失系数和出口面速度... 基于Isight优化平台搭建了针对轴流压气机进气蜗壳的气动优化系统,该系统包括参数化建模、网格划分、数值模拟计算及后处理等过程。对进气蜗壳参数化后,采用最优拉丁超立方抽样获得空间上均匀分布的样本点,以总压损失系数和出口面速度不均匀度为目标函数,通过数值计算求出各样本点的目标函数值,建立椭圆基函数(elliptic basis function,EBF)神经网络代理模型,再使用第二代带精英策略的非支配排序的遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)寻求目标函数的最优化。在Pareto前沿上选取三个优化结果M1、M2和M3并与原始模型比较,计算结果表明:M1、M2和M3的总压损失减小,出口速度不均匀度降低,二次流得到遏制。优化造型耦合导流器后,蜗壳的总压损失进一步减小,出口流场更加均匀,蜗壳气动性能得到进一步提升。 展开更多

关键词 进气蜗壳 二次流损失 椭圆基函数 神经网络 多目标优化 导流器

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运行水头对超低水头两叶片贯流式水轮机空化性能的影响研究 被引量：5

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作者 孙洁 葛新峰 +7 位作者 蔡建国 张辉 武恩全 姜梅 祝双桔 韩洋 赵雷 郑源 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期3701-3710,共10页

空化通常伴随着振动、噪声、材料损坏,不仅侵蚀流道,还会引起流道堵塞和剧烈的压力振动。对空化位置的准确识别可以有助于预防空蚀破坏,确保机组安全稳定运行。文中建立了超低水头两叶片贯流式水轮机组全流道模型,采用Rayleigh-Plesset... 空化通常伴随着振动、噪声、材料损坏,不仅侵蚀流道,还会引起流道堵塞和剧烈的压力振动。对空化位置的准确识别可以有助于预防空蚀破坏,确保机组安全稳定运行。文中建立了超低水头两叶片贯流式水轮机组全流道模型,采用Rayleigh-Plesset模型和SST湍流模型对最小水头、额定水头、极限高水头工况进行了水-水蒸气两相流定常数值模拟计算,探究了不同水头下的空化特性曲线,叶片表面压力分布,扰流区水力损失,以及叶片表面空化位置分布情况。得到的主要结论如下:机组在额定水头和最小水头工况下几乎不会产生空蚀破坏,但在4.25~4.3m水头段内运行极易遭受空蚀破坏。受离心力和叶片形状的影响,空化最容易发生的部位是叶片吸力面靠近轮毂处,当转轮室内发生空化后,主流流态明显变差,流动分离、二次流、漩涡等不良流态都在扰流区域出现,增加了水力损失。在空化系数较小时(2≤σ≤3.5),附着在叶片吸力面的空化形态主要为片状空化及其尾部的类云状空化,类云状空泡的破裂溃灭会对叶片表面造成损伤。该研究能够为两叶片转轮的设计制造、空蚀防护、运行范围选取提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 两叶片灯泡贯流式水轮机 空化特性曲线 二次流损失 托马系数 水–水蒸气两相流 Rayleigh-Plesset模型

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低负荷弯叶栅流谱结构与气动性能的实验研究 被引量：2

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作者 张华良 谭春青 +1 位作者 陈海生 山本孝正 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期46-51,共6页

在一套典型的低负荷矩形涡轮静叶栅中开展弯叶片影响叶栅内部流谱结构与气动性能的实验研究。利用微型5孔探针分别对6套叶栅的进出口流场进行详细测量,并在叶栅表面和端壁进行油流显示实验。从定性和定量的角度考察了叶片弯曲对壁面流... 在一套典型的低负荷矩形涡轮静叶栅中开展弯叶片影响叶栅内部流谱结构与气动性能的实验研究。利用微型5孔探针分别对6套叶栅的进出口流场进行详细测量,并在叶栅表面和端壁进行油流显示实验。从定性和定量的角度考察了叶片弯曲对壁面流谱拓扑结构、出口涡量、出气角及二次流损失分布的影响,总结了弯叶片影响边界层迁移与二次流损失发展的规律。 展开更多

关键词 弯叶片 低负荷 旋涡结构 拓扑 二次流损失

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跨音速轴流压气机转子非轴对称端壁成型的数值研究

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作者 高翔 楚武利 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第8期35-39,共5页

利用商用软件NUMECA对跨音速轴流压气机转子Rotor67进行了数值模拟,对流场进行分析后发现端壁区二次流损失为该转子损失的主要来源。利用三角函数造型法对Rotor67转子端壁进行了非轴对称造型,并对造型后的转子内部流场进行了数值模拟,... 利用商用软件NUMECA对跨音速轴流压气机转子Rotor67进行了数值模拟,对流场进行分析后发现端壁区二次流损失为该转子损失的主要来源。利用三角函数造型法对Rotor67转子端壁进行了非轴对称造型,并对造型后的转子内部流场进行了数值模拟,对模拟后的流场结果分析表明:采用非轴对称端壁可有效减小通道涡强度与范围,从而降低了叶栅二次流损失,使得压气机效率提高。 展开更多

关键词 跨音速轴流压气机转子 非轴对称端壁 二次流损失

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汽轮机中压缸气动设计中的损失分析

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作者 胡国军 姚征 朱奇 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第2期150-154,共5页

运用计算流体力学(CFD)方法对300 MW汽轮机中压缸的3种反动式改型方案的内部流场进行了数值模拟.根据计算结果分析了不同方案下的流动特性和参数变化,给出了多级效率,并分析了引起级内损失的原因.计算结果表明,反动式与冲动式两种设计... 运用计算流体力学(CFD)方法对300 MW汽轮机中压缸的3种反动式改型方案的内部流场进行了数值模拟.根据计算结果分析了不同方案下的流动特性和参数变化,给出了多级效率,并分析了引起级内损失的原因.计算结果表明,反动式与冲动式两种设计方法得到的叶片效率相近;而后部加载叶型能有效抑制二次流,从而降低叶栅损失;叶片的前缘直径及弯曲角度对流场中涡结构有明显的影响. 展开更多

关键词 汽轮机 叶片改型 数值分析 二次流损失 通道涡

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小展弦比叶栅非轴对称端壁造型及气动性能的数值研究 被引量：7

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作者 孙皓 宋立明 +1 位作者 李军 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期6-11,共6页

提出了基于双控制型线的非轴对称端壁造型新方法,并在某小展弦比叶栅的上下端壁上完成了非轴对称端壁造型设计.采用数值求解Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)和考虑转捩模型的SST湍流模型对轴对称端壁原始叶栅和非轴对称端壁叶栅... 提出了基于双控制型线的非轴对称端壁造型新方法,并在某小展弦比叶栅的上下端壁上完成了非轴对称端壁造型设计.采用数值求解Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)和考虑转捩模型的SST湍流模型对轴对称端壁原始叶栅和非轴对称端壁叶栅进行了详细的流场特性分析,结果表明:所提方法可以有效减少进入叶栅通道涡的低能流体,从而抑制了通道涡的发展,减少了二次流损失.由于叶栅展弦比较小,所以非轴对称端壁会影响到整个流场,使得出口气流角在整个叶高范围内有所增大,中叶展处叶片负荷下降,型面损失减少.与轴对称端壁原始叶栅相比,非轴对称端壁叶栅效率提高了0.22%,从而验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 叶栅 小展弦比 二次流损失 非轴对称端壁造型 数值研究

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非轴对称端壁透平级气动性能的数值研究 被引量：3

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作者 孙皓 宋立明 +1 位作者 李军 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期29-35,共7页

采用双控制型线方法对高负荷低展弦比透平级完成了非轴对称端壁造型设计;采用RANS方程和考虑转捩模型的SST紊流模型对轴对称端壁透平级和非轴对称端壁透平级进行了气动性能的分析和对比。结果表明:非轴对称端壁造型设计方法通过降低周... 采用双控制型线方法对高负荷低展弦比透平级完成了非轴对称端壁造型设计;采用RANS方程和考虑转捩模型的SST紊流模型对轴对称端壁透平级和非轴对称端壁透平级进行了气动性能的分析和对比。结果表明:非轴对称端壁造型设计方法通过降低周向压力梯度减小了透平级的二次流损失,提高了透平级效率达0.16%;静叶流场的变化引起了动叶进口条件的改变,从而导致动叶进口压力和反动度增大。 展开更多

关键词 透平级 二次流损失 非轴对称端壁造型 气动性能 数值模拟

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极小展弦比后加载叶栅气动特性三维数值分析和实验 被引量：1

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作者 王玉璋 丰镇平 +1 位作者 赵亚芳 王永泓 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期1031-1034,共4页

以数值手段分析了极小展弦比下后加载透平叶栅内的定常 3D粘性流动及损失 ,并对该透平叶栅在不同出口 Ma和进气角下进行平面叶栅吹风实验 .数值方法采用 3D可压缩粘性流动压力修正算法求解 N- S方程及 Baldwing- Lomax代数湍流模型 .通... 以数值手段分析了极小展弦比下后加载透平叶栅内的定常 3D粘性流动及损失 ,并对该透平叶栅在不同出口 Ma和进气角下进行平面叶栅吹风实验 .数值方法采用 3D可压缩粘性流动压力修正算法求解 N- S方程及 Baldwing- Lomax代数湍流模型 .通过数值计算分析和平面叶栅吹风实验研究表明 ,后加载技术应用于极小展弦比叶栅中 ,可以起到控制 展开更多

关键词 后加载叶栅 二次流损失 数值分析

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端壁收缩对环形叶栅气动性能影响的数值研究 被引量：1

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作者 戴丽萍 张晓东 《汽轮机技术》 北大核心 2009年第4期265-267,314,共4页

采用数值计算软件Numeca模拟了汽轮机低展弦比端壁收缩喷嘴中气动性能和二次流涡系的发展,并与相同边界条件下的平直端壁喷嘴比较,得到了端壁收缩对流场性能的影响。结果表明:在端壁收缩喷嘴中,较大的进口面积使得马蹄涡发展较弱,顶部... 采用数值计算软件Numeca模拟了汽轮机低展弦比端壁收缩喷嘴中气动性能和二次流涡系的发展,并与相同边界条件下的平直端壁喷嘴比较,得到了端壁收缩对流场性能的影响。结果表明:在端壁收缩喷嘴中,较大的进口面积使得马蹄涡发展较弱,顶部区域显著的后加载特性更进一步抑制了顶部通道涡的发展,因此通道涡尤其是上通道涡的尺度和损失均较小。同时,顶部收缩导致了顶部气流出气角增大和根部出气角减小,虽然变化幅度不大,但是气流角沿叶高的分布更加均匀,对下排叶栅内的流动更加有利。另外还计算了不同高度收缩比喷嘴流动,给出了高度收缩比对叶栅流动的影响。 展开更多

关键词 喷嘴 低展弦比 二次流损失 端壁收缩 数值模拟

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小汽轮机高参数化下的参数及热力方案选择研究 被引量：2

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作者 李锡明 唐真和 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期958-964,974,共8页

基于热力学原理推导了汽轮机实际循环效率与理想循环效率及内效率之间的关系,并推导了理想循环效率与主汽参数间的关系;提出了无量纲相对体积流量数的概念,对小体积流量进行定义与衡量,并采用小焓降级及高转速方案提高小体积流量级内效... 基于热力学原理推导了汽轮机实际循环效率与理想循环效率及内效率之间的关系,并推导了理想循环效率与主汽参数间的关系;提出了无量纲相对体积流量数的概念,对小体积流量进行定义与衡量,并采用小焓降级及高转速方案提高小体积流量级内效率。结果表明:综合考虑小汽轮机实际循环效率、安全及性价比,主汽温度宜采用535℃;基于主汽压力提高对内效率的负面影响,50 MW及以下等级汽轮机主汽压力不宜超过8.83 MPa,而采用一次再热配合双缸双转速方案,可将主汽压力提高至13.24 MPa,机组实际循环效率可最大提高15%左右。 展开更多

关键词 朗肯循环 循环效率 内效率 相对体积流量数 二次流损失

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非轴对称端壁成型技术的实验研究 被引量：8

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作者 汪传美 李国君 +1 位作者 郑金 董康田 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1086-1090,1101,共6页

通过风洞实验对三角函数非轴对称端壁成型法和压差非轴对称端壁成型法的效果进行了实验研究与考核.结果表明:与轴对称环形端壁相比,这2种非轴对称端壁使得总压损失系数都有不同程度的减小,在叶栅出口下游段距尾缘2 mm截面上,2套造型端... 通过风洞实验对三角函数非轴对称端壁成型法和压差非轴对称端壁成型法的效果进行了实验研究与考核.结果表明:与轴对称环形端壁相比,这2种非轴对称端壁使得总压损失系数都有不同程度的减小,在叶栅出口下游段距尾缘2 mm截面上,2套造型端壁流道的总压损失系数分别降低了7.78%和10.20%;在叶栅出口下游段距尾缘4 mm截面处,2套端壁造型流道的总压损失系数分别降低了9.70%和14.22%.实验还验证了2种端壁成型方法的有效性,采用这2种成型方法设计的叶栅流道能够降低叶栅的二次流流动损失,提高级效率. 展开更多

关键词 实验研究 非轴对称端壁 总压损失 二次流流动损失

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非轴对称端壁影响涡轮气动性能的数值研究 被引量：1

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作者 张晶辉 王盼 曾瑞祥 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期159-163,共5页

为提高涡轮气动性能,采用双控线造型法对设计工况下某低速涡轮平面叶栅进行数值模拟。结果表明,对涡轮叶栅下端壁采用非轴对称造型,压力梯度分布得到改善,可延缓通道涡的形成,削弱涡流强度,降低二次流损失,提高涡轮的气动性能。

关键词 非轴对称端壁 双控线造型法 二次流损失 平面叶栅 涡轮

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