不同叶片尾缘结构对流换热特性实验 被引量：9

1

作者 孙瑞嘉 杨卫华 +2 位作者 贺宜红 郝旭生 李维 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期485-490,共6页

为了研究不同叶片尾缘结构对对流换热系数的影响规律,设计了三种尾缘结构,并搭建了实验台,采用红外热像仪对叶片尾缘的壁温进行测量。研究结果表明,(1)三种尾缘结构的对流换热系数沿壁面的分布有很大差异,针对实验件I,对流换热系数存在... 为了研究不同叶片尾缘结构对对流换热系数的影响规律,设计了三种尾缘结构,并搭建了实验台,采用红外热像仪对叶片尾缘的壁温进行测量。研究结果表明,(1)三种尾缘结构的对流换热系数沿壁面的分布有很大差异,针对实验件I,对流换热系数存在一最大值,且最大值出现的位置随着吹风比的增加而逐渐远离气膜出口;(2)实验件II和III的对流换热系数沿壁面均呈现逐渐降低的趋势,但降低的规律二者又不相同;(3)在相同壁面位置,实验件III的对流换热系数最高,而实验件I的对流换热系数最低,因此可以认为,实验件III所示的尾缘结构更有利于对叶片尾缘更好的冷却。 展开更多

关键词 涡轮叶片 叶片尾缘 气膜冷却 对流换热系数

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叶片尾缘加弯板垂直轴风力机转矩特性数值模拟 被引量：7

2

作者 李岩 张婷婷 +3 位作者 田川公太朗 冯放 郑玉芳 公维佳 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期72-79,共8页

文章提出一种在叶片尾缘加装弯板改善直线翼垂直轴风力机叶片周围流场,提高风力机转矩特性的方法。选取NACA0024和NACA0012两种直线翼垂直轴风力机常用翼型,利用数值模拟计算包括不加装弯板在内具有7种弯板长度2叶片直线翼垂直轴风力机... 文章提出一种在叶片尾缘加装弯板改善直线翼垂直轴风力机叶片周围流场,提高风力机转矩特性的方法。选取NACA0024和NACA0012两种直线翼垂直轴风力机常用翼型,利用数值模拟计算包括不加装弯板在内具有7种弯板长度2叶片直线翼垂直轴风力机输出转矩特性和静态起动转矩特性。结果表明,在NACA系列对称翼型尾缘加弯板叶片可在一定程度上改善直线翼垂直轴风力机输出转矩特性和静态起动特性。叶片尾缘加装弯板后可在某些旋转角下改变叶片上下表面压力分布,减少涡旋和流动分离产生,提高叶片气动特性,改善风力机转矩特性。研究发现,弯板长度为弦长40%风力机转矩特性改善效果最好,最大输出转矩系数较无弯板风力机提高17%,静态平均起动转矩提高26.4%。 展开更多

关键词 垂直轴风力机 叶片尾缘 弯板 转矩特性 数值模拟

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不同叶片尾缘结构冷却效率的试验研究 被引量：5

3

作者 贺宜红 杨卫华 +1 位作者 孙瑞嘉 李维 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期8-13,共6页

为了研究不同叶片尾缘结构对冷却效果的影响规律,设计了3种尾缘结构,并搭建了试验台,采用红外热像仪对叶片尾缘的绝热壁温进行测量。研究结果表明:(1)3种尾缘结构的冷却效率沿壁面的分布有很大差异,针对试验件Ⅰ,冷却效率存在最大值,且... 为了研究不同叶片尾缘结构对冷却效果的影响规律,设计了3种尾缘结构,并搭建了试验台,采用红外热像仪对叶片尾缘的绝热壁温进行测量。研究结果表明:(1)3种尾缘结构的冷却效率沿壁面的分布有很大差异,针对试验件Ⅰ,冷却效率存在最大值,且最大值出现的位置随着吹风比的增加而逐渐远离气膜出口;(2)试验件Ⅱ和Ⅲ的冷却效率沿壁面均呈现逐渐降低的趋势,但降低的规律二者又不相同;(3)在相同壁面位置,试验件Ⅲ的冷却效率最高,试验件Ⅰ的冷却效率最低,因此可以认为,试验件Ⅲ所示的尾缘结构更有利于对叶片尾缘的冷却。 展开更多

关键词 涡轮叶片 叶片尾缘 气膜冷却 冷却效率

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涡轮叶片尾缘复合通道隔板结构对流动的影响 被引量：4

4

作者 丁水汀 李果 +1 位作者 李莉 王勇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期779-782,共4页

涡轮叶片尾缘隔板结构的优化可以强化换热,其机理是破坏附面层的形成,并形成脉动效果.本试验通过流道中打入粒子,在激光片光源的照射下使用高速摄像头拍摄涡轮叶片尾缘带隔板的复合通道内的流动形式.主要试验了2种不同结构的隔板(矩形... 涡轮叶片尾缘隔板结构的优化可以强化换热,其机理是破坏附面层的形成,并形成脉动效果.本试验通过流道中打入粒子,在激光片光源的照射下使用高速摄像头拍摄涡轮叶片尾缘带隔板的复合通道内的流动形式.主要试验了2种不同结构的隔板(矩形隔板与120°波形隔板)在射流孔全部打开和单个射流孔打开时的流动形式,以及波形隔板在不同条件下对流动形式的影响.结果表明:矩形隔板和波形隔板都对射流有所影响;波形隔板射流有其特有的震荡效果,在固定几何条件下,主要与进口雷诺数相关. 展开更多

关键词 叶片尾缘 片光源 高速摄像 隔板 震荡

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涡轮叶片尾缘复合通道隔板结构 被引量：5

5

作者 丁水汀 刘丽艳 李莉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期276-279,共4页

采用热色液晶测温法测量涡轮叶片尾缘带隔板的复合通道的温度场.研究复合通道中3种不同形状的隔板对换热和流阻的影响.主要在矩形隔板、90°波形隔板、120°波形隔板3种结构之间进行换热和流阻的比较.结果表明:在本实验评价指标... 采用热色液晶测温法测量涡轮叶片尾缘带隔板的复合通道的温度场.研究复合通道中3种不同形状的隔板对换热和流阻的影响.主要在矩形隔板、90°波形隔板、120°波形隔板3种结构之间进行换热和流阻的比较.结果表明:在本实验评价指标下,2种形状的波形隔板的换热均好于矩形隔板,而且相对较小的压力损失;90°隔板在第1通道换热上好于120°隔板,第2通道两隔板的换热基本相当,但是90°隔板相对有较大的压力损失. 展开更多

关键词 叶片尾缘 液晶 隔板 换热

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涡轮叶片尾缘复合通道的流动与换热 被引量：3

6

作者 邓宏武 谭艳 +1 位作者 王佳仁 罗翔 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1013-1016,共4页

实验研究了涡轮叶片尾缘带纵向隔板内冷通道的流动与换热特性.采用相变加热的方法为实验提供了等壁温边界条件,模型实验件采用了扰流柱和微小通道结构,并且分别与直隔板和波形隔板进行组合实验,以期望得到综合换热效果最优的组合.为了... 实验研究了涡轮叶片尾缘带纵向隔板内冷通道的流动与换热特性.采用相变加热的方法为实验提供了等壁温边界条件,模型实验件采用了扰流柱和微小通道结构,并且分别与直隔板和波形隔板进行组合实验,以期望得到综合换热效果最优的组合.为了获得通道的局部换热信息,实验件的一侧外壁面被细分成了10个集水区域分别进行研究.结果表明：当Re在10 000~60 000之间时,综合换热效果最差的是直隔板加光通道的组合结构,综合换热效果最佳的是波形隔板加微小通道的组合结构. 展开更多

关键词 微小通道 扰流柱 隔板 换热 涡轮叶片尾缘

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具有叶片尾缘弯板结构垂直轴风力机气动特性研究 被引量：2

7

作者 李岩 赵守阳 +2 位作者 曲春明 田川公太朗 冯放 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期338-346,共9页

以采用NACA0018翼型的两叶片直线翼垂直轴风力机为对象,在叶片尾缘部分安装弯板以改善其气动特性。利用数值模拟方法对弯板的主要结构参数进行研究,计算具有7种弯板长度、7种弯板宽度和5种弯板弯曲度风力机的动态输出功率特性和静态启... 以采用NACA0018翼型的两叶片直线翼垂直轴风力机为对象,在叶片尾缘部分安装弯板以改善其气动特性。利用数值模拟方法对弯板的主要结构参数进行研究,计算具有7种弯板长度、7种弯板宽度和5种弯板弯曲度风力机的动态输出功率特性和静态启动特性。选取其中具有最优弯板结构的风力机,对其在不同方位角下的受力情况和动静态流场进行分析。结果表明,当弯板长度在30%~40%叶片弦长,宽度在5%~15%叶片弦长,弯曲方向与叶片弦长夹角在20°~40°时对风力机气动特性的改善效果最佳。 展开更多

关键词 风力机 翼型 数值模拟 叶片尾缘 弯板

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涡轮叶片尾缘针肋的换热研究 被引量：1

8

作者 凌长明 刘斌 闵春华 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2002年第3期295-298,共4页

以涡轮叶片尾缘中针肋通道的换热为研究对象,讨论并计算出了一定条件下获得最大针肋通道换热量时针肋的形状曲线和换热优势,系统分析了这种拥有最佳形状曲线针肋的通道散热量随针肋物性参数及几何特征变化的规律.

关键词 涡轮叶片尾缘针肋 强化传热 形状曲线

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航空发动机涡轮叶片尾缘楔形通道交错肋冷却实验 被引量：3

9

作者 肖克华 罗稼昊 饶宇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1034-1042,共9页

为研究涡轮叶片尾缘部分楔形通道交错肋流动传热性能,对其进行实验研究.实验应用瞬态液晶测试技术,对比研究了交错肋上、下主表面的局部传热特性,同时用压力扫描阀测得不同雷诺数下的通道压力损失.研究结果表明:尾缘段转折流动配置下,... 为研究涡轮叶片尾缘部分楔形通道交错肋流动传热性能,对其进行实验研究.实验应用瞬态液晶测试技术,对比研究了交错肋上、下主表面的局部传热特性,同时用压力扫描阀测得不同雷诺数下的通道压力损失.研究结果表明:尾缘段转折流动配置下,楔形通道交错肋上、下主表面传热差异显著,下主表面平均努塞尔数比上主表面平均高30%以上,尾缘楔形通道内交错肋结构主表面平均换热系数高出针肋结构约46%;交错肋上、下通道之间的交界面处存在强烈的质量交换作用,上、下主表面间断性的高换热区与上、下通道交界面呈现对应关系;随入口雷诺数的增加,通道压降快速增大.楔形通道交错肋压降是针肋的5~7倍,但其换热面积高出针肋107.4%,仍比针肋冷却增加约66%的综合换热性能. 展开更多

关键词 涡轮叶片尾缘 交错肋冷却 流动传热 瞬态液晶

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叶片尾缘偏转对升力型垂直轴水轮机性能的影响 被引量：2

10

作者 李凯迪 周东海 孙晓晶 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期83-91,101,共10页

提出通过叶片尾缘自主偏转,提高传统升力型垂直轴水轮机水能利用效率的新思路。采用计算流体力学(CFD)方法,结合动网格和重叠网格技术对垂直轴水轮机的水动力性能进行二维非稳态数值模拟计算提出了尾缘始终向压力面偏转(OSO)和尾缘以恒... 提出通过叶片尾缘自主偏转,提高传统升力型垂直轴水轮机水能利用效率的新思路。采用计算流体力学(CFD)方法,结合动网格和重叠网格技术对垂直轴水轮机的水动力性能进行二维非稳态数值模拟计算提出了尾缘始终向压力面偏转(OSO)和尾缘以恒定的角速度进行连续偏转(CD)的2种尾缘偏转控制策略,探究了尾缘偏转长度和偏转角度对垂直轴水轮机获能特性的影响规律。结果表明:在低叶尖速比下,采用OSO型偏转形式对水轮机性能的提升效果更好,当叶尖速比为1.00时,在尾缘偏转角度幅值为15°与偏转长度为0.1倍弦长的尾缘偏转参数组合下,水轮机的平均获能效率可提高约17.1%;在中高叶尖速比下,采用CD型偏转形式可有效提升垂直轴水轮机的平均获能效率,当叶尖速比为3.00时,与原始水轮机相比,水轮机的平均获能效率最大可提升约15.39%;在实际运用中,可以将2种控制策略结合起来灵活实施,使得水轮机在全工况范围内保持高效的获能特性,使之具备工程化应用价值和潜力。 展开更多

关键词 垂直轴水轮机 叶片尾缘偏转 获能效率 数值模拟

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叶片数对尾缘加弯板垂直轴风力机功率影响数值模拟 被引量：4

11

作者 李岩 赵守阳 +2 位作者 姜禹 冯放 张婷婷 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期215-222,共8页

为了探究叶片数量对叶片尾缘加装弯板直线翼垂直轴风力机气动特性的影响,通过不同叶片数量下直线翼叶片尾缘加弯板对垂直轴风力机叶片周围流场改善情况的对比,分析其气动特性变化.选取NACA0018直线翼型作为研究对象,利用数值模拟计算7... 为了探究叶片数量对叶片尾缘加装弯板直线翼垂直轴风力机气动特性的影响,通过不同叶片数量下直线翼叶片尾缘加弯板对垂直轴风力机叶片周围流场改善情况的对比,分析其气动特性变化.选取NACA0018直线翼型作为研究对象,利用数值模拟计算7种弯板长度下,2,3,4这3种叶片数量下的直线翼垂直轴风力机动态输出特性和静态起动特性.研究结果显示:该类升力型垂直轴风力机的气动特性受到叶片数量和弯板长度的综合影响,弯弦比的增加能够提升风力机的阻力性能,但会弱化因叶片数量增加导致风力机产生的功率系数的差别;在不同叶片数量下,适当弯板长度对风力机静态起动性能具有优化作用,但其起到优化作用的方位角不同,且2叶片时优化效果最佳,平均转矩系数提升40%.该研究为垂直轴风力机叶片尾缘的设计与优化提供依据. 展开更多

关键词 垂直轴风力机 叶片数 叶片尾缘 弯板 功率特性 数值模拟

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基于叶片仿生优化的离心泵压力脉动控制

12

作者 王红超 林言丕 +1 位作者 李晓俊 朱祖超 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第3期224-230,共7页

为降低离心泵动静干涉区域的压力脉动,设计了一种仿生正弦尾缘结构.采用试验和数值计算相结合的方法,定量研究了仿生叶片尾缘结构对离心泵压力脉动的减弱效果.引入压力脉动强度系数,获得了离心泵内部的压力脉动强度分布,对离心泵流场中... 为降低离心泵动静干涉区域的压力脉动,设计了一种仿生正弦尾缘结构.采用试验和数值计算相结合的方法,定量研究了仿生叶片尾缘结构对离心泵压力脉动的减弱效果.引入压力脉动强度系数,获得了离心泵内部的压力脉动强度分布,对离心泵流场中的高强度压力脉动区域进行精确定位.研究结果表明:采用仿生正弦结构尾缘叶轮可以消除离心泵动静干涉区内的高频压力脉动,有效提高离心泵动静干涉流场稳定性,从而减小离心泵动静干涉区域内的压力脉动强度;仿生叶片尾缘结构还能够破除叶片尾缘大尺度涡结构,有助于改善叶片尾缘涡的不断脱落引起的流场局部振荡;与采用原始尾缘相比,采用仿生叶片尾缘结构时,离心泵动静干涉区压力脉动振幅下降了约5.7%,定量说明了仿生叶片尾缘结构的流场稳定效果.研究结果有助于改善离心泵动静干涉区域的压力脉动特性,提高泵运行稳定性. 展开更多

关键词 叶片尾缘 仿生优化 压力脉动 动静干涉 涡结构

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尾缘对开缝喷气对栅后二次流发展的影响

13

作者 王掩刚 刘波 +1 位作者 梅运焕 曹志鹏 《流体机械》 CSCD 2002年第4期14-16,19,共4页

采用数值模拟手段研究了涡轮叶片尾缘对开缝喷气栅后二次流的影响 ,给出了在设计工况下有、无喷气时栅后二次流影响。结果表明 ,喷气对栅后涡的形成和发展影响不大 ,而使主流区径向分量较大的区域产生漂移 ,并使该区域的二次流结构发生... 采用数值模拟手段研究了涡轮叶片尾缘对开缝喷气栅后二次流的影响 ,给出了在设计工况下有、无喷气时栅后二次流影响。结果表明 ,喷气对栅后涡的形成和发展影响不大 ,而使主流区径向分量较大的区域产生漂移 ,并使该区域的二次流结构发生变化。 展开更多

关键词 射流 二次流 航空发动机 数值模拟 涡轮叶片尾缘

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直肋对扩张型尾缘半劈缝气膜冷却特性影响的实验研究 被引量：3

14

作者 叶林 刘存良 杨寓全 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2077-2087,共11页

为探究布置直肋扰流结构的尾缘半劈缝冷却结构的气膜冷却特性,分别采用压力敏感漆技术和瞬态热色液晶技术研究了直肋对扩张型尾缘半劈缝表面的绝热气膜效率和对流换热系数的影响,详细对比分析了吹风比及直肋宽度对三种不同扩张型半劈缝... 为探究布置直肋扰流结构的尾缘半劈缝冷却结构的气膜冷却特性,分别采用压力敏感漆技术和瞬态热色液晶技术研究了直肋对扩张型尾缘半劈缝表面的绝热气膜效率和对流换热系数的影响,详细对比分析了吹风比及直肋宽度对三种不同扩张型半劈缝表面的气膜冷却特性。实验结果表明:直肋的加入对小扩张型半劈缝表面的气膜覆盖产生了不利影响,但仅限在小吹风比工况;而直肋对大扩张型半劈缝表面的气膜覆盖有略小的促进作用,但其绝热气膜效率始终低于小扩张型半劈缝表面。肋宽对半劈缝表面的换热增强大小受半劈缝表面形状影响,随着半劈缝表面扩张程度的增大,宽直肋结构的高换热优势逐渐超越窄直肋结构。直肋型尾缘半劈缝冷却结构可有效提升1.45~2倍的壁面热流密度,小吹风比工况时宜选用带有窄直肋的扩张程度较小的半劈缝表面结构,而大吹风比时宜选用带有宽直肋的扩张程度较大的半劈缝表面结构。 展开更多

关键词 涡轮叶片尾缘 扰流半劈缝结构 直肋 压力敏感漆 瞬态热色液晶 气膜冷却

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叶片不同切割形状对离心泵各项性能的影响 被引量：3

15

作者 颜林 宋文武 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第11期2106-2118,共13页

离心泵叶片直接影响离心泵的效率与使用寿命,因此,对叶片形状进行研究具有重要意义。对离心泵叶片出口边进行单一切割以改变离心泵性能,在此基础上,对叶片前缘、尾缘进行了双向切割,研究了不同切割形状对离心泵各项性能的影响。首先,以... 离心泵叶片直接影响离心泵的效率与使用寿命,因此,对叶片形状进行研究具有重要意义。对离心泵叶片出口边进行单一切割以改变离心泵性能,在此基础上,对叶片前缘、尾缘进行了双向切割,研究了不同切割形状对离心泵各项性能的影响。首先,以一台n_(s)=73的离心泵作为研究对象,使用UG软件进行了离心泵三维建模与叶片切割(切割出了24种叶片模型);然后,使用ICEM软件划分了网格,选用标准k-ε湍流模型作为计算模型,在离心泵叶片与蜗壳隔舌处设置了监测点;最后,采用ANSYS CFX软件,对无切割和切割后的模型进行了离心泵数值模拟计算,得到了离心泵在0.6Q_(d)~1.4Q_(d)工况下的外特性曲线;在外特性良好的前提下,研究了其内部流动结构、压力脉动特性,以及湍动能分布。研究结果表明:在1.0Q_(d)设计工况下,切割后的模型较无切割模型的效率均提升了4%左右,对称切割的模型中前缘为椭圆、尾缘为钝形的模型7的效率提升最高,提升了4.8%,非对称切割前缘为圆形、尾缘为背面半切割的模型14效率提升了5.4%;无切割模型内部流线紊乱且内部相对速度高的区域较多,非对称切割的模型14叶轮内部流线分布均匀且相对速度值和分布区域减小;相对于无切割模型,切割后的模型内部压力升高,对称切割的模型7压力脉动减小了10%,而非对称切割的模型14压力脉动强度增加了近30%;切割后的模型湍动能分布明显改善,尾缘处湍动能值减小,对称切割的模型7湍动能随时间变化而变化不大,表现更稳定。综合不同切割模型的外特性及稳定性表现可知,将前缘切割为椭圆、尾缘切割为钝形,能有效提升离心泵的性能。 展开更多

关键词 离心泵叶片形状 叶片前缘、尾缘双向切割 外特性分析 内部流动结构 压力脉动规律 湍动能分布 计算流体力学数值模拟计算

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梯形通道中扰流柱沿流向叉排布置的流动和换热

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作者 徐青 凌长明 赵冬梅 《冶金能源》 北大核心 2007年第3期21-25,共5页

应用湍流模型对涡轮叶片尾缘扰流柱通道的换热与流动进行了三维数值模拟研究。为了研究通道内扰流柱排列方式对换热与流动的影响,对扰流柱沿流向叉排布置的通道和几何叉排通道进行了数值模拟计算,并对两种排列的传热和阻力特性进行了综... 应用湍流模型对涡轮叶片尾缘扰流柱通道的换热与流动进行了三维数值模拟研究。为了研究通道内扰流柱排列方式对换热与流动的影响,对扰流柱沿流向叉排布置的通道和几何叉排通道进行了数值模拟计算,并对两种排列的传热和阻力特性进行了综合分析和比较,结果表明扰流柱沿流向叉排通道对换热的影响比几何叉排通道的影响更显著,说明沿流向叉排是一种好的扰流柱排布方式。并计算了直径与平均间距比在不同工况下对流动和换热的影响。 展开更多

关键词 叶片尾缘 扰流柱 传热 数值模拟

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