迷宫压缩机中迷宫泄漏流动泄漏计算与实验研究 被引量：6

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作者 冯全科 张义云 束鹏程 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期97-102,共6页

对迷宫式压缩机的迷宫泄漏流动进行了模拟和计算．探讨了迷宫间隙、迷宫槽数、活塞偏心量及迷宫密封压力等主要参数对泄漏的影响规律．提出了迷宫机构主要参数的设计值选取范围。

关键词 活塞式 迷宫式 压缩机 流动泄漏 迷宫泄漏

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迷宫-指尖密封泄漏流动特性研究

2

作者 顾典海 王娟 +1 位作者 刘美红 雷俊杰 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第3期33-42,共10页

为进一步满足现代航空发动机在高压差下的密封性能需求,依据叠加组合原理,提出了一种由迷宫密封与指尖密封叠加而成的迷宫-指尖密封结构。将指尖密封内部流动特征处理为多孔介质,在转子静止、不同压比以及给定转子转速工况条件下,对迷宫... 为进一步满足现代航空发动机在高压差下的密封性能需求,依据叠加组合原理,提出了一种由迷宫密封与指尖密封叠加而成的迷宫-指尖密封结构。将指尖密封内部流动特征处理为多孔介质,在转子静止、不同压比以及给定转子转速工况条件下,对迷宫-指尖密封泄漏量、前后挡板保护高度的压力、速度、湍流动能分布规律进行数值模拟研究,并与相同结构参数的指尖密封进行对比。结果表明:无论在静态还是动态工况下,由于泄漏气流在多个迷宫密封腔中耗散动能,迷宫-指尖密封的泄漏量明显小于指尖密封;对2种密封结构的流场进行分析,迷宫密封具有的曲折流道,导致迷宫-指尖密封流场分布较复杂且后挡板保护高度压降降低。此外,2种密封结构的转子表面湍流动能均呈现阶梯递减趋势,前后挡板保护高度接近下端的径向压力基本趋近于常数值,速度与湍流动能随压比的上升而增加。该研究为航空发动机在高压差下的轴向密封提供新的途径,且结构紧凑、泄漏量低。 展开更多

关键词 指尖密封 迷宫密封 迷宫-指尖密封 泄漏流动特性 数值模拟

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考虑转轴伸长效应的刷式密封泄漏流动和摩擦传热特性

3

作者 邱海龙 宋鹏飞 +2 位作者 屈杰 李志刚 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期45-56,共12页

为研究转轴伸长效应对刷式密封的泄漏量与摩擦传热特性的影响,建立了考虑转轴伸长效应的刷式密封流热固模型的泄漏流动和摩擦传热特性数值模型。通过数值求解三维雷诺时均(RANS)方程和多孔介质模型局部非热平衡能量方程的方法研究了刷... 为研究转轴伸长效应对刷式密封的泄漏量与摩擦传热特性的影响,建立了考虑转轴伸长效应的刷式密封流热固模型的泄漏流动和摩擦传热特性数值模型。通过数值求解三维雷诺时均(RANS)方程和多孔介质模型局部非热平衡能量方程的方法研究了刷式密封流动传热特性;采用有限元法方法,研究刷式密封非线性接触和转轴伸长特性,研究了转速、压比等不同工况和前、后夹板与转轴径向间距等几何参数对刷式密封的泄漏流动、摩擦传热特性的影响规律。研究结果表明:相比于不考虑转轴伸长,考虑转轴伸长时刷式密封泄漏量减小,刷丝束最高温度明显升高;刷式密封泄漏量随压比的增大,前、后夹板与转轴间隙的增大而增大,随转速的增大而减小;随着压比增大,刷式密封最高温度越高,但刷丝束平均温度降低。随着转速增大,刷式密封最高温度显著提高,转速从1000 r·min^(-1)增长到4000 r·min^(-1)时,刷丝束最高温度增加了约86%。随着前、后夹板与转轴面的间距增大,刷丝束最高温度先升高、后降低。研究为刷式密封运行工况下的流动传热特性分析提供了一定的参考。 展开更多

关键词 刷式密封 流热固耦合模型 泄漏流动 摩擦传热

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立式轴流泵装置叶轮间隙泄漏流动与受力稳定性研究

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作者 龚严 《水利规划与设计》 2024年第1期117-123,共7页

为了研究不同叶顶间隙对轴流泵泄漏流动特性的影响,采用SST k-ω湍流模型,对立式轴流泵原型进行三维数值模拟计算,分析泄漏流动对叶片表面压力分布和泵装置叶轮受力特性的影响。计算结果表明,随着流量的增大,轴流泵叶顶泄漏涡的发生位... 为了研究不同叶顶间隙对轴流泵泄漏流动特性的影响,采用SST k-ω湍流模型,对立式轴流泵原型进行三维数值模拟计算,分析泄漏流动对叶片表面压力分布和泵装置叶轮受力特性的影响。计算结果表明,随着流量的增大,轴流泵叶顶泄漏涡的发生位置逐渐向叶片尾缘处移动,随着流量的增大,叶片前缘压力面处出现泄漏涡,叶片表面压力差最大值也从叶片前缘处逐渐向叶片尾缘处移动。通过叶轮受力特性分析可知,设计流量工况下间隙尺寸对叶轮径向力的变化影响较小,非设计流量工况下,随着间隙尺寸的增大,叶轮受到的径向力波动幅度逐渐增大,可能对轴流泵的稳定运行造成影响。 展开更多

关键词 立式轴流泵 叶顶泄漏流动 压力分布 叶轮受力

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基于多孔介质模型的刷式密封泄漏流动特性研究 被引量：18

5

作者 李军 晏鑫 +4 位作者 丰镇平 江生科 孔祥林 孙奇 王建录 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期768-771,779,共5页

采用数值求解基于多孔介质模型的Reynolds-averaged Navier-Stokes方程技术,对刷式密封内泄漏流动特性进行了详细的数值研究.根据刷式密封的泄漏量试验数据,确定了刷丝束多孔介质的渗透率系数.利用所确定的渗透率系数,数值计算和分析了... 采用数值求解基于多孔介质模型的Reynolds-averaged Navier-Stokes方程技术,对刷式密封内泄漏流动特性进行了详细的数值研究.根据刷式密封的泄漏量试验数据,确定了刷丝束多孔介质的渗透率系数.利用所确定的渗透率系数,数值计算和分析了7种压比和5种径向间隙条件下的某轴端刷式密封的泄漏量和泄漏流动形态,并且与迷宫式密封进行了比较.结果表明:在相同的压比下,刷式密封的泄漏量小于迷宫式密封;压比影响刷式密封的泄漏量,但对泄漏流动形态的影响可以忽略;径向间隙不仅影响刷式密封的泄漏量,而且影响泄漏流动形态;在相同的径向间隙下,压比越大则泄漏量越大;在相同的压比条件下,径向间隙越小则泄漏量越小.研究工作可对刷式密封在汽轮机中的应用提供理论依据和技术参考. 展开更多

关键词 刷式密封 多孔介质模型 泄漏流动 数值模拟

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汽轮机动叶顶部间隙泄漏流动特性的数值模拟 被引量：13

6

作者 李军 吕强 +2 位作者 丰镇平 钟钢云 吴其林 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期314-317,共4页

以一个小展弦比轴流透平级为研究对象,采用数值方法对不同动叶顶部间隙情况下的间隙泄漏流动进行了分析,研究了间隙流和间隙涡的形成、发展及其对透平级性能的影响。以三维流线和极限流线为手段,分析了6种间隙尺寸下动叶顶部的泄漏流和... 以一个小展弦比轴流透平级为研究对象,采用数值方法对不同动叶顶部间隙情况下的间隙泄漏流动进行了分析,研究了间隙流和间隙涡的形成、发展及其对透平级性能的影响。以三维流线和极限流线为手段,分析了6种间隙尺寸下动叶顶部的泄漏流和泄漏涡造成的损失及其与主流掺混的过程。结果表明:动叶顶部间隙两侧压力面和吸力面之间的压力差使汽流从压力面被吸入间隙,跨过叶顶,进入相邻叶栅通道的吸力面,导致泄漏流动;与无间隙的情况相比,叶顶间隙的存在使上端壁处的流场发生明显变化,引起损失迅速增长;随着间隙的增大,泄漏涡的产生位置提前,强度增大,从而导致更大的流动损失。 展开更多

关键词 能源和动力工程 汽轮机 叶顶间隙 泄漏流动 数值模拟

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涡轮转子凹槽叶尖泄漏流动气动热力特征 被引量：11

7

作者 邹正平 姚李超 +3 位作者 轩笠铭 邵飞 黄霖 贺晓娟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1975-1987,共13页

为探索总结凹槽叶尖泄漏流动气动热力特征,利用实验和数值模拟方法,对叶尖凹槽内部旋涡相互作用机理和叶顶流动换热与泄漏流能量再分布等问题进行研究,并对凹槽叶尖参数化设计方法进行探讨。结果表明:搭建的考虑多因素实验台和可视化泄... 为探索总结凹槽叶尖泄漏流动气动热力特征,利用实验和数值模拟方法,对叶尖凹槽内部旋涡相互作用机理和叶顶流动换热与泄漏流能量再分布等问题进行研究,并对凹槽叶尖参数化设计方法进行探讨。结果表明:搭建的考虑多因素实验台和可视化泄漏流动测量方案可以精确地捕捉到叶顶区域的流动结构;刮削涡在凹槽中起到"气动篦齿"作用,其形态特征的变化直接影响凹槽叶尖对泄漏流动的控制效果;高温泄漏流流体对叶片表面的冲击是叶尖热负荷提高的主要原因;合理选择叶尖气动参数和凹槽的几何参数可以有效控制刮削涡形态,最终提升叶尖气动热力性能。 展开更多

关键词 涡轮 凹槽叶尖 泄漏流动 旋涡结构 流动换热 精细化组织

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涡轮叶栅叶顶间隙泄漏流动实验研究 被引量：5

8

作者 刘盼年 刘艳 +1 位作者 姜沃函 陆华伟 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期803-810,共8页

针对一种高负荷涡轮叶栅,利用低速矩形叶栅风洞实验研究叶顶间隙泄漏流动.研究了不同叶顶间隙和不同来流冲角情况下,涡轮叶栅的流场结构和气动性能.研究工况包括无间隙,0.5%、1.0%、1.5%叶高间隙和±10°、±5°、0
... 针对一种高负荷涡轮叶栅,利用低速矩形叶栅风洞实验研究叶顶间隙泄漏流动.研究了不同叶顶间隙和不同来流冲角情况下,涡轮叶栅的流场结构和气动性能.研究工况包括无间隙,0.5%、1.0%、1.5%叶高间隙和±10°、±5°、0°冲角.通过五孔探针获得矩形叶栅出口截面上总压、气流角以及速度分布;通过叶片表面开设的静压孔,获得叶片中部以及靠近叶顶截面的叶片表面静压分布.实验结果表明:叶顶间隙的存在增强了叶栅顶部的二次流动,恶化了上半叶展的流动状况,涡系结构发生了改变.随着叶顶间隙的增大,叶栅总压损失增加,气流偏转不足/过偏现象加剧;随着冲角的增大叶栅总压损失增加. 展开更多

关键词 涡轮叶栅 间隙泄漏流动 叶顶间隙 冲角 气动特性

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刷式-迷宫密封泄漏流动和转子动力特性数值研究 被引量：8

9

作者 张元桥 李志刚 +1 位作者 李军 晏鑫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期28-35,共8页

为评估刷式-迷宫密封的封严性能和偏心涡动时对转子安全稳定性的影响,采用基于涡动转子法和非线性Darcian多孔介质模型,建立了数值研究刷式-迷宫密封泄漏流动和转子动力特性的数学模型。研究了压比为1.96、3、4.49、6.9,进口预旋速度为... 为评估刷式-迷宫密封的封严性能和偏心涡动时对转子安全稳定性的影响,采用基于涡动转子法和非线性Darcian多孔介质模型,建立了数值研究刷式-迷宫密封泄漏流动和转子动力特性的数学模型。研究了压比为1.96、3、4.49、6.9,进口预旋速度为-50、-30、0、30、50 m/s和4种转子自旋速度为3×10~3、7.5×10~3、1.5×10~4、2×10~4 r/min下刷式-迷宫密封泄漏流动特性和转子动力特性系数,并与传统迷宫密封进行了比较。研究结果表明:刷式-迷宫密封的泄漏量显著小于迷宫密封,在压比为6.9时,刷式-迷宫密封的有效间隙仅为迷宫密封的25.5%;刷式-迷宫密封的直接刚度随压比和进口预旋速度绝对值增大而增大,随转子自旋速度改变变化不明显;有效阻尼随进口预旋和转子自旋速度的升高而降低。刷丝束具有止旋作用,相比迷宫密封,刷式-迷宫密封的交叉刚度和有效阻尼对运行工况变化敏感度更低,且刷式-迷宫密封的直接刚度在研究工况范围内均大于迷宫密封,临界转速更高。在相同工况条件下,刷式-迷宫密封的封严性能显著优于迷宫密封,正向预旋速度较大或转子自旋速度较低时,刷式-迷宫密封有效阻尼大于迷宫密封,转子系统的稳定性更好。 展开更多

关键词 刷式-迷宫密封 涡动转子法 泄漏流动 转子动力特性系数 数值模拟

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涡轮叶栅叶冠泄漏流动数值研究 被引量：15

10

作者 贾惟 刘火星 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期316-325,共10页

以小展弦比涡轮叶栅为研究对象,利用三维数值计算的方法研究了篦齿数、篦齿排列型式、上下游压力以及径向间隙对叶冠泄漏流量的影响,并分析了泄漏流动与主流的相互作用。研究表明,叶片排上下游压比和径向间隙是影响叶冠泄漏流动的主要因... 以小展弦比涡轮叶栅为研究对象,利用三维数值计算的方法研究了篦齿数、篦齿排列型式、上下游压力以及径向间隙对叶冠泄漏流量的影响,并分析了泄漏流动与主流的相互作用。研究表明,叶片排上下游压比和径向间隙是影响叶冠泄漏流动的主要因素,篦齿数和篦齿排列型式对泄漏流量的大小和出口气流角均有重要影响。考虑了主流的影响之后,叶冠出口流动呈现出高度的三维性和周向不均匀性。在周向压力梯度的作用下,径向速度以正负交替的形式出现,而且周向速度和轴向速度则出现了明显的分层结构。 展开更多

关键词 叶冠泄漏流动 小展弦比 平面叶栅 篦齿数 篦齿排列方式

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液相和多相环境下环形动密封泄漏流动和转子动力特性的研究进展 被引量：10

11

作者 李志刚 方志 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1-22,共22页

为保证泵和压气机的全负荷、高效和稳定运行,针对运行在液相和多相环境下的环形动密封特殊的泄漏流动和流体激振转子动力特性,研究人员开展了大量的理论和实验研究。首先,对液相和多相环形动密封的应用背景、密封流体激振力产生机理和... 为保证泵和压气机的全负荷、高效和稳定运行,针对运行在液相和多相环境下的环形动密封特殊的泄漏流动和流体激振转子动力特性,研究人员开展了大量的理论和实验研究。首先,对液相和多相环形动密封的应用背景、密封流体激振力产生机理和转子动力特性系数数学模型进行了分析;然后,分别对纯液相环境下的环形动密封技术性能分析方法和结构设计研究进展,气液两相环境下环形动密封的泄漏流动、转子耗功和动力特性的研究现状,以及湿气环境下环形动密封技术的泄漏流动和转子动力特性的实验测量和数值模拟方面的研究结论进行了综述;最后,基于目前液相和多相环境下环形动密封性能在实验测量、数值模拟和理论分析方面的研究结论,展望了环形动密封技术在多相环境下的泄漏流动和流体激振转子动力特性方面需要深入开展的研究课题。针对纯液相环形动密封,研究人员已开发了相应的实验测试方法和基于BULK FLOW模型和CFD(computational fluid dynamics)的数值预测方法,还需进一步开展高效抑振方法和高阻尼液相动密封技术研究;针对气液两相环形动密封,研究人员主要通过实验测量方法获得气相组分和液相组分对密封泄漏和转子动力特性的影响规律,还需进一步开展气液两相密封高精度数值预测方法和密封微小间隙内两相流动机理研究。 展开更多

关键词 环形动密封 液相和多相环境 泄漏流动 转子动力特性 实验测量 数值模拟

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采用PIV研究轴流风机叶顶泄漏流动 被引量：6

12

作者 郭强 竺晓程 +1 位作者 胡丹梅 杜朝辉 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2004年第1期33-37,共5页

将粒子图像测速技术(PIV,ParticleImageVelocimeter)应用到低速轴流通风机实验台上,在设计工况下对轴流通风机转子叶顶区域的瞬态速度场进行了实验测量。测量得到了三个不同周向位置下的涡量图和速度矢量图,并观测到了叶顶泄漏涡的涡旋... 将粒子图像测速技术(PIV,ParticleImageVelocimeter)应用到低速轴流通风机实验台上,在设计工况下对轴流通风机转子叶顶区域的瞬态速度场进行了实验测量。测量得到了三个不同周向位置下的涡量图和速度矢量图,并观测到了叶顶泄漏涡的涡旋结构。重点研究了叶顶泄漏涡位置的不稳定性和锁相平均后的叶顶泄漏涡涡心的轨迹,并将实验结果与原有模型进行了比较。结果表明:叶顶泄漏涡涡心的运行轨迹与现有模型得出的估算公式的计算结果接近,基本吻合。 展开更多

关键词 粒子图像测速技术 轴流风机 叶顶泄漏流动 流场测量 PIV 泄漏涡 试验

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汽轮机叶片正弯对叶顶间隙泄漏流动影响的数值模拟 被引量：2

13

作者 曹丽华 邵长里 李勇 《汽轮机技术》 北大核心 2012年第2期109-111,154,共4页

以某汽轮机高压级动叶为研究对象,采用κ-ε湍流模型,应用SIMPLEC算法对在相同叶顶间隙高度下的常规扭叶片和正弯扭叶片的叶顶间隙流动进行了数值模拟。研究结果表明:与常规扭叶片相比,叶片正弯提高了汽流在叶顶区的最低压力值,减小了... 以某汽轮机高压级动叶为研究对象,采用κ-ε湍流模型,应用SIMPLEC算法对在相同叶顶间隙高度下的常规扭叶片和正弯扭叶片的叶顶间隙流动进行了数值模拟。研究结果表明:与常规扭叶片相比,叶片正弯提高了汽流在叶顶区的最低压力值,减小了叶顶压力边与吸力边的横向压力梯度;汽流在正弯扭叶片吸力面附近形成的泄漏涡的影响范围和对通道主流的扰动弱于在常规扭叶片内形成的影响;正弯扭叶片使汽流在吸力面和压力面上形成了叶顶部正径向压力梯度、叶根部负径向压力梯度的"C"型压力分布,同时降低了叶片上端部附近的总压损失。叶片正弯既降低了叶顶泄漏损失,又降低了叶栅通道内的掺混损失。 展开更多

关键词 叶顶间隙 正弯扭叶片 泄漏流动 数值模拟

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迷宫-刷式密封泄漏流动和摩擦传热特性数值研究 被引量：5

14

作者 张元桥 李军 +1 位作者 谢志毅 邓谷雨 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期89-99,共11页

为了探究结构参数和运行工况参数对迷宫-刷式密封泄漏流动和摩擦传热特性的影响规律,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程耦合有限元分析(FEA)的方法,数值研究了围栏高度h_(b),前夹板与转子间隙h_(f),转速n和压... 为了探究结构参数和运行工况参数对迷宫-刷式密封泄漏流动和摩擦传热特性的影响规律,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程耦合有限元分析(FEA)的方法,数值研究了围栏高度h_(b),前夹板与转子间隙h_(f),转速n和压比R_(p)对迷宫-刷式密封泄漏流动、温度分布以及转子热应力的作用规律。研究结果表明:刷丝束与转子的摩擦生热使得泄漏流量显著降低;R_(p)和h_(b)对接触式迷宫-刷式密封封严性能有着决定性作用。R_(p)和n升高使得摩擦热流密度和转子最高温升显著增大。h_(b)增大使得摩擦热流密度和转子最高温升先增大后减小;h_(f)增大使得摩擦热流密度先略微增大后减小,转子最高温升逐渐减小;转子最高温升随h_(b)或h_(f)增大的变化趋势取决于摩擦热流密度增幅和气流冷却作用增强幅度的相对大小。转子最高热应力随R_(p)和h_(b)升高而增大,随h_(b)增大而先增大后减小,随h_(f)增大而减小。 展开更多

关键词 迷宫-刷式密封 泄漏流动 摩擦传热 热应力 数值模拟

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超临界二氧化碳多槽型干气密封泄漏流动与动力特性研究 被引量：3

15

作者 袁韬 李志刚 +1 位作者 李军 袁奇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期199-207,共9页

针对超临界二氧化碳(SCO_(2))旋转机械面临的严重泄漏、气流激振引发转子失稳等问题,以美国通用电气公司10MWe SCO_(2)循环中高压涡轮的轴端密封为研究对象,设计了螺旋角15°和30°的螺旋槽、T型槽和ST型槽的四种槽型结构的干... 针对超临界二氧化碳(SCO_(2))旋转机械面临的严重泄漏、气流激振引发转子失稳等问题,以美国通用电气公司10MWe SCO_(2)循环中高压涡轮的轴端密封为研究对象,设计了螺旋角15°和30°的螺旋槽、T型槽和ST型槽的四种槽型结构的干气密封。采用基于动网格技术和非定常CFD数值方法的微尺度摄动模型,研究了在实验边界条件下干气密封的稳态性能及在轴向简谐微扰动下SCO_(2)涡轮轴端干气密封的非稳态动力学特性。对比分析了3种动压槽深度、2种动压槽角度下的干气密封泄漏量、静态气膜刚度、动态气膜刚度和阻尼系数。研究表明:四种槽型均满足泄漏流量的设计要求。随着动压槽深度的增加,干气密封开启力与泄漏流量均增大。ST型槽干气密封有着较大的气膜刚度和刚漏比,同时其在面对轴向微尺度摄动时最为稳定,是综合性能最优秀的干气密封结构。 展开更多

关键词 涡轮 压气机 泄漏流动 动网格技术 干气密封 动力特性 简谐微扰动

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光轴迷宫密封泄漏流动特性影响因素的数值研究 被引量：4

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作者 张森森 《节能技术》 CAS 2014年第4期300-304,共5页

采用数值求解三维粘性Reynolds-Averaged Navier-stokes(RANS)方程技术,研究汽轮机低压光轴迷宫式隔板密封内泄漏流动特性及其影响因素。采用有限体积方法离散控制方程,标准k-ε紊流模型封闭求解方程组,同时考虑轴的旋转效应。针对典型... 采用数值求解三维粘性Reynolds-Averaged Navier-stokes(RANS)方程技术,研究汽轮机低压光轴迷宫式隔板密封内泄漏流动特性及其影响因素。采用有限体积方法离散控制方程,标准k-ε紊流模型封闭求解方程组,同时考虑轴的旋转效应。针对典型的光轴整体加工尖齿隔板密封,分别数值研究了相同的轴向距离和径向间隙下三种齿间距在不同压比下的泄漏流动特性,计算了相应的无量纲流量系数。计算结果显示出迷宫隔板密封与轴之间的环形腔室内三维涡流使泄漏流动的动能有效地耗散成热能,起到了密封的作用。研究结果表明在相同的几何尺寸下迷宫隔板密封的泄漏量随着压比的减小而增大,在相同的压比条件下,泄漏量随着密封齿间距的减小而减小。本文的研究工作对合理有效地设计迷宫式隔板密封提供一定的理论依据和技术支撑。 展开更多

关键词 光轴迷宫密封 泄漏流动 旋转效应 无量纲流量系数 数值模拟

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轴流涡轮叶尖泄漏流动实验测量技术研究进展 被引量：2

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作者 杨益 马宏伟 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期28-43,共16页

基于公开文献与课题组现有实验研究成果,总结轴流涡轮叶尖泄漏流动实验测量的研究现状,并对未来发展方向进行展望。实验装置方面,现有大多数实验研究基于涡轮平面叶栅,针对旋转状态下间隙泄漏流动的测量较少;测量工况方面,低速条件下的... 基于公开文献与课题组现有实验研究成果,总结轴流涡轮叶尖泄漏流动实验测量的研究现状,并对未来发展方向进行展望。实验装置方面,现有大多数实验研究基于涡轮平面叶栅,针对旋转状态下间隙泄漏流动的测量较少;测量工况方面,低速条件下的实验研究较多,针对跨声速、超声速叶尖泄漏流动的研究较少;测量方法方面,多数实验为稳态定量和定性测量,且着眼于出口流场,针对涡轮转子叶尖间隙内部流动结构的非接触、瞬态测量研究较少;结果分析方面,多数实验着眼于分析泄漏流动对涡轮性能的影响,对泄漏涡非定常流动机理、泄漏涡与二次涡系的相互作用以及涡破碎的揭示尚不完全。基于涡轮转子实验台,结合端壁动态压力测量阵列,采用内窥式PIV、LDV技术对涡轮转子叶尖间隙内部及附近非定常泄漏流动的测量是一个亟待深入研究的重要方向。 展开更多

关键词 轴流涡轮 叶尖泄漏流动 粒子图像测速

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低压涡轮动叶叶顶间隙泄漏流动特性数值计算 被引量：2

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作者 殷林林 王雷 +3 位作者 李鑫 陈云 马永军 李军 《航空发动机》 北大核心 2020年第4期14-19,共6页

为了获得低压涡轮动叶叶顶间隙泄漏流动特性,采用数值方法研究带冠动叶叶顶间隙对低压涡轮级气动性能的影响。对试验测量的扇形带冠叶顶叶栅气动性能进行数值计算,得到的叶栅总压恢复系数与试验数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。... 为了获得低压涡轮动叶叶顶间隙泄漏流动特性,采用数值方法研究带冠动叶叶顶间隙对低压涡轮级气动性能的影响。对试验测量的扇形带冠叶顶叶栅气动性能进行数值计算,得到的叶栅总压恢复系数与试验数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。对没有间隙和3种动叶叶顶间隙条件下低压涡轮级的气动性能和动叶叶顶间隙泄漏流动特性进行对比分析。结果表明:带冠动叶叶顶间隙增大导致转子叶尖的出口气流角增大和叶顶间隙泄漏量增加;涡轮级气动效率降低和叶顶间隙泄漏量增加与带冠动叶叶顶间隙增大呈近似线性变化;在相同叶顶间隙条件下,出口马赫数对叶顶间隙泄漏量的影响较小;随着涡轮级出口马赫数的提高,出口气流角度减小。 展开更多

关键词 低压涡轮级 带冠动叶叶顶 泄漏流动 气动性能 试验测量 数值模拟 航空发动机

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射流角度对叶尖间隙泄漏流动换热特性的影响

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作者 成锋娜 喻雷 +2 位作者 常海萍 张镜洋 田兴江 《燃气轮机技术》 2016年第4期26-31,共6页

采用数值方法模拟了某涡轮叶尖间隙流动换热特性,分析了射流孔角度和吹风比对间隙泄漏流量、气动效率和气膜冷效的影响。研究结果表明:在叶尖表面注入冷却射流对间隙泄漏流有阻塞作用,且随着射流角度的增加而增大;因此间隙泄漏流量随着... 采用数值方法模拟了某涡轮叶尖间隙流动换热特性,分析了射流孔角度和吹风比对间隙泄漏流量、气动效率和气膜冷效的影响。研究结果表明:在叶尖表面注入冷却射流对间隙泄漏流有阻塞作用,且随着射流角度的增加而增大;因此间隙泄漏流量随着射流角度的增加而减小,气动效率随着射流角度增加而增大;同时,叶尖表面气膜冷效随着射流角度的增加而减小。此外,冷却射流的阻塞作用随着吹风比的增加而增大,因此间隙泄漏流量随着吹风比的增加而减小;涡轮气动效率随着吹风比的增加而增大;同时,气膜冷效随着吹风比的增大而增大。 展开更多

关键词 射流角度 吹风比 间隙泄漏流动 涡轮效率 气膜冷效

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涡轮导叶端壁安装间隙泄漏流气动特征数值模拟研究

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作者 曾飞 甘明瑜 +3 位作者 宋玉琴 张伟昊 王宇凡 薛君 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期56-65,共10页

为研究导叶端壁安装间隙泄漏流的影响,本文围绕某双级涡轮开展了数值研究,分析了导叶端壁有无间隙、间隙大小等因素对涡轮流场和性能的影响。结果表明,端壁安装间隙的泄漏流仅在后半段形成,前半段受通道内较大压力的影响形成主流入侵现... 为研究导叶端壁安装间隙泄漏流的影响,本文围绕某双级涡轮开展了数值研究,分析了导叶端壁有无间隙、间隙大小等因素对涡轮流场和性能的影响。结果表明,端壁安装间隙的泄漏流仅在后半段形成,前半段受通道内较大压力的影响形成主流入侵现象,主流入侵范围占间隙出口面积的44%以上;随间隙宽度的增大,主流入侵现象呈增强趋势,这必然使得端壁侧面面临极大的热负荷;泄漏流流出后卷起泄漏涡,并引起端区气流欠转,导致下游动叶负荷降低,且影响了动叶通道端区旋涡演化,其带来的涡轮级效率差异为0.41%~1.12%,总功率差异为0.38%~0.82%。 展开更多

关键词 燃气涡轮 端壁安装间隙 泄漏流动 端区旋涡结构 气动性能

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