涡轮冷气掺混数学模型的研究 被引量：2

1

作者 杨弘 冯国泰 王仲奇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期36-40,共5页

本文建立了涡轮冷气掺混的数学模型,推导了考虑冷气掺混的气动热力学方程,并在非正交曲线坐标系下进行了展开,为计及冷气掺混的涡轮内流场的数值计算奠定了理论基础。

关键词 涡轮 冷气掺混 数学模型

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涡轮叶栅冷气掺混计算的数学模型与方法 被引量：4

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作者 李海滨 黄家骅 +1 位作者 冯国泰 杨科 《航空发动机》 2001年第1期40-42,共3页

讨论了目前涡轮叶栅冷气掺混的几种主要计算方法,提出采用多组分守恒方法求解油气比,从而进行变比热容和变气体常数的冷气掺混数值计算。

关键词 冷气掺混 控制方程 涡轮叶栅 涡轮发动机 航空发动机 数学模型

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带冷气掺混的涡轮级三元流场分析 被引量：3

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作者 赵晓路 李维 罗建桥 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2003年第2期155-159,共5页

航空发动机向大幅度提高推重比和降低油耗的方向发展。涡轮进口温度在不断的提高。随着叶片热负荷的加大,冷却用气量也不断加大,最多已占到涡轮进口流量的 2 0 %左右。冷却气的喷射对高压涡轮级的三元流场会产生不可忽略的影响。在多叶... 航空发动机向大幅度提高推重比和降低油耗的方向发展。涡轮进口温度在不断的提高。随着叶片热负荷的加大,冷却用气量也不断加大,最多已占到涡轮进口流量的 2 0 %左右。冷却气的喷射对高压涡轮级的三元流场会产生不可忽略的影响。在多叶片排三元N S方程并行解的基础上,采用冷却气射流源项模型。 展开更多

关键词 高压涡轮级 三元流场 冷气掺混

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涡轮叶栅叶顶间隙冷气掺混数值模拟

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作者 杨凯利 邓爱祥 +5 位作者 张满利 邱刚 顾忠华 王立斌 张海峰 闫立军 《汽轮机技术》 北大核心 2011年第4期280-282,314,共4页

采用具有三阶精度TVD性质的有限差分格式计算方法,对一具有真实冷气孔形状的涡轮级叶顶间隙冷气掺混流场进行了全三维N-S方程数值模拟,分析了在1%和2%间隙下冷气射流与间隙流动相互作用的运动机理以及冷气射流对间隙和叶栅流场的影响。... 采用具有三阶精度TVD性质的有限差分格式计算方法,对一具有真实冷气孔形状的涡轮级叶顶间隙冷气掺混流场进行了全三维N-S方程数值模拟,分析了在1%和2%间隙下冷气射流与间隙流动相互作用的运动机理以及冷气射流对间隙和叶栅流场的影响。结果表明,冷气喷射使得泄漏流动速度降低,在小间隙下运动轨迹偏转以及气动参数的变化都非常明显,轮榖表面可以获得低温保护。在大间隙下叶顶表面获得更好的冷却效果。 展开更多

关键词 有限差分 自由型曲面 涡轮 间隙 冷气掺混

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带有冷气掺混的三级透平气动性能数值研究

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作者 吴延龙 李涛 +3 位作者 王祥锋 黄洪雁 颜培刚 韩万金 《汽轮机技术》 北大核心 2012年第1期1-4,共4页

借助NUMECA数值仿真软件,以某型燃气轮机的三级透平作为计算模型,对其在冷却气体掺混前后的流场进行了数值模拟。考虑到工质物性的影响,采用了变比热高温燃气作为计算工质。同时,针对燃气轮机透平进口的变工况问题,选取不同的透平进口... 借助NUMECA数值仿真软件,以某型燃气轮机的三级透平作为计算模型,对其在冷却气体掺混前后的流场进行了数值模拟。考虑到工质物性的影响,采用了变比热高温燃气作为计算工质。同时,针对燃气轮机透平进口的变工况问题,选取不同的透平进口总压值进行数值计算。结果表明,冷却气体的加入使得级损失增大,每列叶片流道出口速度或相对速度减小,下游叶片进口气流角减小;在三级透平冷气掺混时改变进口总压值,每列叶片流道的进口气流角几乎不变,除第三级动叶的激波损失与尾迹损失增大外,其余叶片流道的能量损失变化不明显。 展开更多

关键词 三级透平 冷气掺混 气动性能 进口气流角 能量损失

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直升机排气系统红外抑制器的模型实验研究 被引量：29

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作者 张靖周 李立国 高潮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期125-129,共5页

对直升机排气系统红外抑制器进行了一系列的模型试验研究,旨在分析引射混合和遮挡隔热对降低目标红外辐射特征的作用机制和抑制效果,并对缩比模型的红外辐射相似关系进行探讨.结果表明: (1)引射冷气掺混具有降低排气温度和混合管壁面温... 对直升机排气系统红外抑制器进行了一系列的模型试验研究,旨在分析引射混合和遮挡隔热对降低目标红外辐射特征的作用机制和抑制效果,并对缩比模型的红外辐射相似关系进行探讨.结果表明: (1)引射冷气掺混具有降低排气温度和混合管壁面温度的双重作用,其降温效果在大引射流量比下非常显著;当遮挡间距大于 20mm,遮挡隔热可以使遮挡罩壁温接近于环境温度. (2)引射混合对总体红外辐射强度抑制约 85%;在此基础上进行隔热遮挡可以再抑制 10%. (3)在保持主流速度、温度和压力均相同的条件下,不同缩比模型的辐射亮度基本相当;红外辐射强度基本上与模型的几何模化比平方成正比. 展开更多

关键词 红外抑制器 排气系统 直升机 实验研究 红外辐射强度 红外辐射特征 缩比模型 试验研究 抑制效果 作用机制 双重作用 壁面温度 排气温度 冷气掺混 相似关系 降温效果 环境温度 主流速度 辐射亮度 遮挡 引射 隔热 混合管 流量比

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某跨音速气冷涡轮三维气动优化设计研究

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作者 唐晓雷 罗磊 +2 位作者 温风波 周逊 王松涛 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第6期405-409,共5页

为了提高跨音速气冷涡轮的效率,减小涡轮内的二次流损失,基于弯叶片设计方法,编制了弯叶片生成程序,同时借助优化设计方法,对某高压涡轮进行了气动优化设计。优化过程中,在导叶中应用弯叶片技术,同时优化动叶进出口气流角,以适应动静叶... 为了提高跨音速气冷涡轮的效率,减小涡轮内的二次流损失,基于弯叶片设计方法,编制了弯叶片生成程序,同时借助优化设计方法,对某高压涡轮进行了气动优化设计。优化过程中,在导叶中应用弯叶片技术,同时优化动叶进出口气流角,以适应动静叶间匹配的变化。优化结果显示,在流量及功率变化不大的前提下,级效率较原型提高0.3%。效率提高的主要原因是优化后导叶中横向二次流损失减小。 展开更多

关键词 涡轮 叶型优化 跨音速 冷气掺混 弯曲叶片

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轴流涡轮变工况性能模拟

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作者 黎明 宋文艳 王军 《动力工程》 CSCD 北大核心 2001年第4期1299-1302,共4页

给出了计算涡轮平均 S2流场分布和总性能的计算方法 ,并给出了计算叶片排中非设计点的损失和落后角模型 ,计算中考虑了变比热、冷气掺混的影响。针对单级和两级涡轮进行了计算分析 ,结果表明该方法可为预测已有的涡轮性能及其调试、改... 给出了计算涡轮平均 S2流场分布和总性能的计算方法 ,并给出了计算叶片排中非设计点的损失和落后角模型 ,计算中考虑了变比热、冷气掺混的影响。针对单级和两级涡轮进行了计算分析 ,结果表明该方法可为预测已有的涡轮性能及其调试、改进提供分析工具。图 3表 1参 展开更多

关键词 损失模型 落后角模型 冷气掺混 轴流涡轮 变工况性能模拟

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考虑组分扩散的气冷涡轮气热耦合计算(英文)

9

作者 王强 苏铁熊 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第26期7703-7710,共8页

研究了冷气掺混过程中燃气组分变化对气冷涡轮气热耦合计算的影响。求解器为HIT-3D气热耦合求解器,该求解器包含一个流动求解模块与固体温度场求解模块,并通过直接耦合方法来实现流固区域的数据传递。为了研究冷气组分变化的影响,该求... 研究了冷气掺混过程中燃气组分变化对气冷涡轮气热耦合计算的影响。求解器为HIT-3D气热耦合求解器,该求解器包含一个流动求解模块与固体温度场求解模块,并通过直接耦合方法来实现流固区域的数据传递。为了研究冷气组分变化的影响,该求解器还求解了冷气组分扩散方程,并将工质热物性质,包括定压比热与气体常数,表示为组分与温度的函数。研究算例为某低压气冷涡轮导叶,同时进行了考虑组分扩散与单工质气体的气热耦合计算。对两种不同计算条件下的工质热力参数以及涡轮表面热负荷进行了比较,结果表明考虑工质组分变化后,在冷气掺混区域,工质气体常数变化很小,但定压比热与叶片表面温度有较大的差异;其中前者降低,后者升高,其最大差值分别为0.1和0.02。 展开更多

关键词 涡轮 冷气掺混 组分变化 热负荷 气热耦合

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基于分离涡模拟的平板气膜涡系结构与流动损失数值研究 被引量：1

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作者 吴琼 尹钊 +2 位作者 张华良 徐玉杰 陈海生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期86-96,共11页

气膜冷却在保护高温部件的同时,主流与冷气干涉会形成复杂的涡系结构并造成掺混损失,研究二者之间的作用机理对指导气冷涡轮优化设计具有重要意义。本文采用DES(Detached-Eddy Simulation)方法对平板圆柱气膜孔的流场进行非定常数值模拟... 气膜冷却在保护高温部件的同时,主流与冷气干涉会形成复杂的涡系结构并造成掺混损失,研究二者之间的作用机理对指导气冷涡轮优化设计具有重要意义。本文采用DES(Detached-Eddy Simulation)方法对平板圆柱气膜孔的流场进行非定常数值模拟,分析了涡系演变规律以及掺混损失。结果表明:随着吹风比的提高,冷气射流与主流的流动掺混过程表现为两种不同的模式,低吹风比时下游冷气主要受顺时针方向的迎风涡控制,高吹风比时逆时针方向的迎风涡和顺时针方向的背风涡同时控制下游冷气运动;频谱分析显示,流场扰动存在着明显的倍频关系,基频信号由脱落涡产生,频率大小与吹风比呈线性关系;损失分析表明,流场损失主要由冷气与主流的温差换热导致,占总熵损失的90%以上。 展开更多

关键词 燃气轮机 气膜冷却 冷气掺混 迎风涡 气动损失 雷诺应力 分离涡模拟

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气冷高压涡轮模拟试验研究 被引量：3

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作者 陈强 郝晟淳 +2 位作者 丁健 马永峰 才彦双 《航空发动机》 北大核心 2019年第6期75-80,共6页

为了量化评估冷气掺混对高压涡轮性能的影响,综合分析现有设备能力,采用动量比相似的模拟方法,在2个结构和测试布局相同,但叶片分别为实心叶片和气冷叶片的涡轮上进行对比试验,并借此开展冷气流量、气膜孔位置因素对涡轮性能影响的试验... 为了量化评估冷气掺混对高压涡轮性能的影响,综合分析现有设备能力,采用动量比相似的模拟方法,在2个结构和测试布局相同,但叶片分别为实心叶片和气冷叶片的涡轮上进行对比试验,并借此开展冷气流量、气膜孔位置因素对涡轮性能影响的试验研究。结合试验数据对比分析不同的效率计算方法,确定有效效率为气冷涡轮效率的计算方法。试验结果表明:涡轮性能随冷气流量的增加逐渐恶化,作功能力逐渐下降,效率降低幅度呈先减小后增大趋势;从前缘至尾缘,冷气越靠后进入主流道,气体能量利用率越低,涡轮效率越低。 展开更多

关键词 气冷高压涡轮 冷气掺混 气动特性 动量比 冷气流量 气膜孔位置 有效效率 模拟试验

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