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机匣处理对离心压气机激波与泄漏涡干涉的影响
被引量：
6
1
作者
胡良军
杨策
+1 位作者
孙惠民
张继忠
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期521-526,共6页
跨声速离心压气机间隙泄漏涡与激波相互干涉对压气机性能有重要影响.采用CFD方法对设计的跨声速离心压气机进行数值模拟,分析了激波与间隙泄漏涡的相互作用,研究了自循环机匣处理开缝位置对激波/间隙泄漏涡干涉的影响.结果表明:导风轮...
跨声速离心压气机间隙泄漏涡与激波相互干涉对压气机性能有重要影响.采用CFD方法对设计的跨声速离心压气机进行数值模拟,分析了激波与间隙泄漏涡的相互作用,研究了自循环机匣处理开缝位置对激波/间隙泄漏涡干涉的影响.结果表明:导风轮叶尖泄漏涡与激波干涉是压气机失速的重要诱因;机匣处理开缝位于分流叶片附近可扩大堵塞流量,开缝位于主叶片前缘附近可改善小流量时压气机特性;较大气体回流量可增加叶轮进口轮缘附近气流的正预旋,降低叶轮进口相对马赫数,减弱流道激波和叶尖泄漏涡;流经机匣处理槽的气流量较小时,具有微喷气或吸气效应,能抑制间隙泄漏涡,推迟压气机失稳.
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关键词
跨声速离心压气机
间隙
泄漏
涡
激
波
机匣处理
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职称材料
前缘侵蚀对跨声速风扇转子叶片叶尖泄漏流动的影响
2
作者
李顶河
王易博
+2 位作者
史磊
陈泽桐
姜琪
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第11期4786-4792,共7页
跨声速风扇转子叶片在实际运行中会遭受前缘侵蚀等形貌衰变问题,端区流场结构会发生变化进而诱发气动性能衰退,采用定常数值计算方法探究前缘侵蚀对风扇转子叶尖泄漏流动的影响。结果表明,在侵蚀叶片失速点,其等熵效率、总压比和质量流...
跨声速风扇转子叶片在实际运行中会遭受前缘侵蚀等形貌衰变问题,端区流场结构会发生变化进而诱发气动性能衰退,采用定常数值计算方法探究前缘侵蚀对风扇转子叶尖泄漏流动的影响。结果表明,在侵蚀叶片失速点,其等熵效率、总压比和质量流量分别相对下降4.3%、0.43%和5.63%,还会造成稳定工作裕度降低了0.74%;对于端区内的流动,前缘侵蚀会在间隙处S1流面和出口区域S3流面引起熵增面积和强度的增加,在不同叶高下形成低马赫数流动区域;泄漏流结构在前缘侵蚀下发生恶性变化,主泄漏流和次泄漏流的分界点提前,携带有更多的流体发生二次泄漏,侵蚀叶片的泄漏涡偏转角度由15°达到30°,直接打在叶片前缘,造成流动堵塞。
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关键词
前缘侵蚀
跨声速
风扇转子叶片
叶尖
泄漏
流动
激
波
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职称材料
轴流压气机转子叶尖二次涡的试验验证及形成机理
被引量：
8
3
作者
吴艳辉
李清鹏
+2 位作者
田江涛
楚武利
张皓光
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期363-370,共8页
对轴流压气机转子机匣壁面静压进行动态测量,采用小波分析方法处理近失速工况动态压力测量信号,功率谱显示在与二次涡相近的频率上存在较高的能量带,能量峰值沿轴向的衰减与二次涡的变化规律相符,表明二次涡在流场中存在是可能的。针对...
对轴流压气机转子机匣壁面静压进行动态测量,采用小波分析方法处理近失速工况动态压力测量信号,功率谱显示在与二次涡相近的频率上存在较高的能量带,能量峰值沿轴向的衰减与二次涡的变化规律相符,表明二次涡在流场中存在是可能的。针对相同转子进行全通道非定常数值模拟,计算结果表明,近失速工况下,转子圆周每个通道叶顶附近均存在规律一致的二次涡运动。叶片中后段间隙泄漏流与间隙泄漏涡破碎产生的低能流体相互作用,在泄漏涡破碎形成的堵塞区域中形成二次涡。二次涡运动使得近叶顶载荷分布发生变化,从而导致近叶顶流场出现了一种周期性的自维持的非定常流动现象。
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关键词
轴流压气机
叶尖
二次
涡
动态压力测量
小
波
分析
间隙流
泄漏
涡
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职称材料
叶尖间隙效应对跨声速压气机性能影响的研究
被引量：
12
4
作者
刘波
茅晓晨
+2 位作者
张鹏
杨晰琼
夏树丹
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1401-1410,共10页
为了研究叶尖间隙效应对跨声速转子性能的影响机制,以一跨声速级轴流压气机为对象,采用商用软件NUMECA进行三维定常数值求解。结果表明:随着叶尖间隙的增加,峰值效率下降,堵塞流量减小,当叶尖间隙大于0.5τ(τ代表设计间隙)时,峰值效率...
为了研究叶尖间隙效应对跨声速转子性能的影响机制,以一跨声速级轴流压气机为对象,采用商用软件NUMECA进行三维定常数值求解。结果表明:随着叶尖间隙的增加,峰值效率下降,堵塞流量减小,当叶尖间隙大于0.5τ(τ代表设计间隙)时,峰值效率敏感度曲线与叶尖间隙呈线性关系;综合考虑喘振裕度和峰值效率,该压气机存在最佳叶尖间隙0.5τ,此时的峰值效率和喘振裕度较设计间隙下分别提高约0.22%和3.1%。根据流动特点的不同可以将整个叶尖弦长范围内的叶尖泄漏流分为三个部分,分别为主泄漏区、二次泄漏区和普通泄漏区,且每个泄漏区在叶尖流动结构中的作用各不相同。不同叶尖间隙下压气机的失速过程的主导因素会发生改变。
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关键词
跨声速级
叶尖
泄漏
流
叶尖
泄漏
涡
二次
泄漏
激
波
结构
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职称材料
叶尖掉块对跨声速压气机气动性能影响
被引量：
1
5
作者
秦立涛
张海灯
+3 位作者
周留成
何卫峰
吴云
李应红
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期82-92,共11页
为了支撑服役环境下压气机气动性能的评定,通过数值仿真研究了叶尖掉块对跨声速压气机转子气动性能的影响规律和机制。首先利用实验结果对数值仿真方法进行校验,验证了方法的可靠性,进一步对不同形式叶尖掉块下压气机气动性能进行了仿...
为了支撑服役环境下压气机气动性能的评定,通过数值仿真研究了叶尖掉块对跨声速压气机转子气动性能的影响规律和机制。首先利用实验结果对数值仿真方法进行校验,验证了方法的可靠性,进一步对不同形式叶尖掉块下压气机气动性能进行了仿真分析。研究结果表明转子叶尖掉块会使得压气机正常工作状态下压比和效率略有降低,导致压气机近失速点流量明显增大,单一叶尖掉块对应压气机流量稳定裕度下降41.7%;在大流量工况下压气机气动性能与掉块叶片的相对位置并无直接关联,但在近失速点,掉块叶片不相邻时会使得对压气机压比和效率下降更多,但近失速点流量对掉块叶片相对位置的变化并不敏感;转子叶尖掉块会增强叶尖区域泄漏流动,强的泄漏流动与叶片通道激波发生相互作用会引起泄漏涡的破碎,引起较大的流动堵塞和损失,导致压气机气动性能衰减;掉块叶片产生的流动堵塞和吸力面气流的膨胀加速会影响到吸力面侧的掉块叶片,进而限制泄漏流的发展,使得流动堵塞和损失维持在较低水平,但这种影响会随着掉块叶片距离的增大而减弱。
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关键词
叶尖
掉块
跨声速压气机
气动性能
激
波
泄漏
流
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职称材料
涡轮增压器喷嘴叶栅的流动特性
被引量：
1
6
作者
雷新国
祁明旭
+1 位作者
王震
马朝臣
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期369-375,共7页
可调喷嘴涡轮喷嘴叶片端部的间隙泄漏流会对涡轮的性能产生较大的影响,同时喷嘴尾缘激波会造成转子叶片强迫响应,导致转子叶片出现高周疲劳失效现象.当喷嘴叶片间隙泄漏流与激波相互干涉时,不仅会造成流动损失加剧,同时也会显著影响转...
可调喷嘴涡轮喷嘴叶片端部的间隙泄漏流会对涡轮的性能产生较大的影响,同时喷嘴尾缘激波会造成转子叶片强迫响应,导致转子叶片出现高周疲劳失效现象.当喷嘴叶片间隙泄漏流与激波相互干涉时,不仅会造成流动损失加剧,同时也会显著影响转子叶片的可靠性以及使用寿命.通过纹影试验和数值仿真方法研究了喷嘴叶片平面叶栅在不同膨胀比和不同叶端间隙情况下的激波和间隙泄漏流流动特性.结果表明:膨胀比和间隙比对泄漏流和激波的影响较大,泄漏流对激波的影响范围随着膨胀比或间隙比的增加而增加.在泄漏流影响的范围内,受泄漏流对流场的推动作用,激波被挤压变形,激波形状向逆着气流流动的方向弯曲.随着叶端间隙比增加,泄漏流对激波的影响范围扩大,同时中间叶高位置的激波强度加强.
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关键词
可调喷嘴
涡
轮
间隙
泄漏
流
激
波
相互
干涉
纹影试验
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职称材料
转子叶顶间隙值及改型对压气机性能影响的数值模拟
被引量：
1
7
作者
李志鹏
张国臣
+2 位作者
张成烽
徐志晖
曹志远
《航空发动机》
北大核心
2024年第4期58-67,共10页
为了分析转子叶顶间隙值和改型对压气机性能的影响,以典型轴流跨声速压气机NASA stage 35为对象,对不同叶顶间隙值的压气机进行数值模拟。结果表明:叶顶间隙增大并且泄漏流强度提高,会导致脱体激波位置前移,转子吸力面激波作用位置后移...
为了分析转子叶顶间隙值和改型对压气机性能的影响,以典型轴流跨声速压气机NASA stage 35为对象,对不同叶顶间隙值的压气机进行数值模拟。结果表明:叶顶间隙增大并且泄漏流强度提高,会导致脱体激波位置前移,转子吸力面激波作用位置后移,前缘溢流现象减弱,叶尖泄漏涡与激波作用增强,间隙区域涡量增加,靠近前缘的涡核向下游移动,但附面层与激波之间的作用减弱;不同叶顶间隙值的压气机失速机制不同,在小间隙下压气机失速是由叶尖泄漏涡和转子吸力面附面层分离共同作用引起的,在大间隙下压气机失速是由叶尖泄漏涡引起的;在研究的变化范围内,叶顶间隙值为0.50τ时,压气机性能最好,峰值效率和稳定裕度分别提高了0.16%和2.39%;将最优间隙改型成平行扩张式和正弦波间隙后,压气机性能提高,脱体激波后移,叶尖泄漏涡与激波作用程度减弱,转子吸力面附面层分离减弱,改型间隙能够减少叶片制作材料,减轻发动机质量。
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关键词
叶尖
泄漏
流
激
波
前缘溢流
附面层分离
叶顶间隙改型
转子
压气机
航空发动机
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职称材料
自循环机匣处理喷气位置对压气机性能的影响
被引量：
4
8
作者
石凯凯
韩少冰
+1 位作者
钟兢军
陈帝云
《液压与气动》
北大核心
2019年第9期16-23,共8页
为了揭示自循环机匣处理对Stage37气动性能的影响机理,利用数值模拟方法研究了不同喷气位置对压气机气动性能的影响。在设计转速时,分析了不同喷气位置的自循环机匣处理装置的叶尖流场,探讨了自循环机匣处理的扩稳机理。数值模拟结果显...
为了揭示自循环机匣处理对Stage37气动性能的影响机理,利用数值模拟方法研究了不同喷气位置对压气机气动性能的影响。在设计转速时,分析了不同喷气位置的自循环机匣处理装置的叶尖流场,探讨了自循环机匣处理的扩稳机理。数值模拟结果显示:不同喷气位置的自循环机匣处理在略微降低压气机效率的情况下,能够分别扩大2.96%,2.72%,2.83%,2.6%的失速裕度;设计转速时,Stage37中转子叶尖区激波/叶尖泄漏涡相互干涉以及泄漏涡破裂后产生的阻塞区,是影响Stage37压气机内部流动失稳的关键因素。自循环机匣处理的扩稳机制主要在于利用高速喷气抑制叶尖泄漏涡的破碎程度,减小叶尖阻塞区面积,进而提高压气机的失速裕度。
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关键词
自循环机匣处理
喷气位置
跨声速压气机
激波/叶尖泄漏涡干涉
失速
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职称材料
斜流压气机串列转子流场特性分析
9
作者
刘波
宋召运
+1 位作者
杨晰琼
曹志远
《航空发动机》
2015年第1期1-8,共8页
以斜流压气机串列转子为研究对象,运用CFD软件进行了数值模拟,获得了该压气机在100%和80%设计转速下S1流面流场、子午流场、阻塞工况及近失速工况的流场特性,为斜流压气机串列转子的设计和性能分析提供参考。研究结果表明:该斜流压气机...
以斜流压气机串列转子为研究对象,运用CFD软件进行了数值模拟,获得了该压气机在100%和80%设计转速下S1流面流场、子午流场、阻塞工况及近失速工况的流场特性,为斜流压气机串列转子的设计和性能分析提供参考。研究结果表明:该斜流压气机在设计转速(69900 r/min)下超声速特性明显,特性曲线较陡峭;当转速小于80%设计转速时亚声速特性明显,特性曲线较平缓。随着转速的减小,压气机的稳定裕度逐渐增大。该斜流压气机串列转子叶根和叶中截面的损失主要来源于叶型尾缘的掺混损失和叶型吸力面的小范围激波损失;而叶尖截面的损失主要来源于叶型吸力面的大范围激波损失、激波与附面层的相互影响的损失和激波与叶尖泄漏流相互作用的损失。该斜流压气机进入近失速工况后,前排转子的激波强度进一步增大,并且叶间存在大范围低速区,造成流动损失进一步增大。
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关键词
串列转子
斜流压气机
流场
性能
激
波
损失
叶尖
间隙
涡
损失
航空发动机
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职称材料
压气机模化中叶顶间隙对气动性能影响的数值研究
被引量：
4
10
作者
李玲玉
宫武旗
+2 位作者
刘立军
王仪田
王冬
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期18-24,共7页
为了研究压气机相似模化过程中叶顶间隙对性能的影响规律,以某燃机压气机前1.5级为对象,采用数值模拟方法,研究了不同缩尺比例压气机的性能变化规律及机理。结果表明:缩尺模化时若保持叶顶间隙尺寸不变,则压气机模型机性能会下降,导致...
为了研究压气机相似模化过程中叶顶间隙对性能的影响规律,以某燃机压气机前1.5级为对象,采用数值模拟方法,研究了不同缩尺比例压气机的性能变化规律及机理。结果表明:缩尺模化时若保持叶顶间隙尺寸不变,则压气机模型机性能会下降,导致换算的原型机峰值多变效率下降约1.4%~3.38%,压比下降约0.88%~3.17%;叶顶间隙对流场相似性影响主要集中在叶片顶部流道区域,造成该区域流动不满足相似条件。分析流场发现,随着缩尺模化比例增加,叶顶间隙相对泄漏流量增加,叶顶流道内低速区范围扩大,泄漏涡在径向的影响范围和强度也增加,这是导致缩尺模化后流动堵塞程度加重、性能下降的主要原因,增加缩尺模化比例还会加剧叶顶泄漏流对激波的削弱。
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关键词
轴流压气机
缩尺模化
叶顶间隙
泄漏
涡
激
波
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职称材料
题名
机匣处理对离心压气机激波与泄漏涡干涉的影响
被引量：
6
1
作者
胡良军
杨策
孙惠民
张继忠
机构
北京理工大学机械与车辆学院
福特汽车公司
中国北方发动机研究所
出处
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期521-526,共6页
基金
国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(20091101110014)
文摘
跨声速离心压气机间隙泄漏涡与激波相互干涉对压气机性能有重要影响.采用CFD方法对设计的跨声速离心压气机进行数值模拟,分析了激波与间隙泄漏涡的相互作用,研究了自循环机匣处理开缝位置对激波/间隙泄漏涡干涉的影响.结果表明:导风轮叶尖泄漏涡与激波干涉是压气机失速的重要诱因;机匣处理开缝位于分流叶片附近可扩大堵塞流量,开缝位于主叶片前缘附近可改善小流量时压气机特性;较大气体回流量可增加叶轮进口轮缘附近气流的正预旋,降低叶轮进口相对马赫数,减弱流道激波和叶尖泄漏涡;流经机匣处理槽的气流量较小时,具有微喷气或吸气效应,能抑制间隙泄漏涡,推迟压气机失稳.
关键词
跨声速离心压气机
间隙
泄漏
涡
激
波
机匣处理
Keywords
transonic centrifugal compressor
tip leakage
shock wave
casing treatment
分类号
TK413.5 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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职称材料
题名
前缘侵蚀对跨声速风扇转子叶片叶尖泄漏流动的影响
2
作者
李顶河
王易博
史磊
陈泽桐
姜琪
机构
中国民航大学中欧航空工程师学院
中国民航大学航空工程学院
厦门航空有限公司飞机维修工程部
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第11期4786-4792,共7页
基金
民航航空器适航审定技术重点实验室开放基金(SH2022070501)。
文摘
跨声速风扇转子叶片在实际运行中会遭受前缘侵蚀等形貌衰变问题,端区流场结构会发生变化进而诱发气动性能衰退,采用定常数值计算方法探究前缘侵蚀对风扇转子叶尖泄漏流动的影响。结果表明,在侵蚀叶片失速点,其等熵效率、总压比和质量流量分别相对下降4.3%、0.43%和5.63%,还会造成稳定工作裕度降低了0.74%;对于端区内的流动,前缘侵蚀会在间隙处S1流面和出口区域S3流面引起熵增面积和强度的增加,在不同叶高下形成低马赫数流动区域;泄漏流结构在前缘侵蚀下发生恶性变化,主泄漏流和次泄漏流的分界点提前,携带有更多的流体发生二次泄漏,侵蚀叶片的泄漏涡偏转角度由15°达到30°,直接打在叶片前缘,造成流动堵塞。
关键词
前缘侵蚀
跨声速
风扇转子叶片
叶尖
泄漏
流动
激
波
Keywords
leading edge erosion
transonic
fan rotor blade
tip leakage flow
shock wave
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
轴流压气机转子叶尖二次涡的试验验证及形成机理
被引量：
8
3
作者
吴艳辉
李清鹏
田江涛
楚武利
张皓光
机构
西北工业大学动力与能源学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第3期363-370,共8页
基金
国家自然科学基金(51076133)
航空科技创新基金(08B53004)
航空科学基金(2010ZB53016)
文摘
对轴流压气机转子机匣壁面静压进行动态测量,采用小波分析方法处理近失速工况动态压力测量信号,功率谱显示在与二次涡相近的频率上存在较高的能量带,能量峰值沿轴向的衰减与二次涡的变化规律相符,表明二次涡在流场中存在是可能的。针对相同转子进行全通道非定常数值模拟,计算结果表明,近失速工况下,转子圆周每个通道叶顶附近均存在规律一致的二次涡运动。叶片中后段间隙泄漏流与间隙泄漏涡破碎产生的低能流体相互作用,在泄漏涡破碎形成的堵塞区域中形成二次涡。二次涡运动使得近叶顶载荷分布发生变化,从而导致近叶顶流场出现了一种周期性的自维持的非定常流动现象。
关键词
轴流压气机
叶尖
二次
涡
动态压力测量
小
波
分析
间隙流
泄漏
涡
Keywords
Axial compressor
Tip secondary vortex
Dynamic pressure measurement
Wavelet method
Tip clearance flow
Leakage vortex
分类号
V235.12 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
叶尖间隙效应对跨声速压气机性能影响的研究
被引量：
12
4
作者
刘波
茅晓晨
张鹏
杨晰琼
夏树丹
机构
西北工业大学动力与能源学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1401-1410,共10页
基金
国家自然科学基金重点项目(51236006)
先进航空发动机协同创新中心资助
文摘
为了研究叶尖间隙效应对跨声速转子性能的影响机制,以一跨声速级轴流压气机为对象,采用商用软件NUMECA进行三维定常数值求解。结果表明:随着叶尖间隙的增加,峰值效率下降,堵塞流量减小,当叶尖间隙大于0.5τ(τ代表设计间隙)时,峰值效率敏感度曲线与叶尖间隙呈线性关系;综合考虑喘振裕度和峰值效率,该压气机存在最佳叶尖间隙0.5τ,此时的峰值效率和喘振裕度较设计间隙下分别提高约0.22%和3.1%。根据流动特点的不同可以将整个叶尖弦长范围内的叶尖泄漏流分为三个部分,分别为主泄漏区、二次泄漏区和普通泄漏区,且每个泄漏区在叶尖流动结构中的作用各不相同。不同叶尖间隙下压气机的失速过程的主导因素会发生改变。
关键词
跨声速级
叶尖
泄漏
流
叶尖
泄漏
涡
二次
泄漏
激
波
结构
Keywords
Transonic stage
Tip leakage flow
Tip leakage vortex
Double-leakage
Shock wave structure
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
叶尖掉块对跨声速压气机气动性能影响
被引量：
1
5
作者
秦立涛
张海灯
周留成
何卫峰
吴云
李应红
机构
空军工程大学航空工程学院等离子体动力学重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期82-92,共11页
基金
国家自然科学基金(51906254,51790511)。
文摘
为了支撑服役环境下压气机气动性能的评定,通过数值仿真研究了叶尖掉块对跨声速压气机转子气动性能的影响规律和机制。首先利用实验结果对数值仿真方法进行校验,验证了方法的可靠性,进一步对不同形式叶尖掉块下压气机气动性能进行了仿真分析。研究结果表明转子叶尖掉块会使得压气机正常工作状态下压比和效率略有降低,导致压气机近失速点流量明显增大,单一叶尖掉块对应压气机流量稳定裕度下降41.7%;在大流量工况下压气机气动性能与掉块叶片的相对位置并无直接关联,但在近失速点,掉块叶片不相邻时会使得对压气机压比和效率下降更多,但近失速点流量对掉块叶片相对位置的变化并不敏感;转子叶尖掉块会增强叶尖区域泄漏流动,强的泄漏流动与叶片通道激波发生相互作用会引起泄漏涡的破碎,引起较大的流动堵塞和损失,导致压气机气动性能衰减;掉块叶片产生的流动堵塞和吸力面气流的膨胀加速会影响到吸力面侧的掉块叶片,进而限制泄漏流的发展,使得流动堵塞和损失维持在较低水平,但这种影响会随着掉块叶片距离的增大而减弱。
关键词
叶尖
掉块
跨声速压气机
气动性能
激
波
泄漏
流
Keywords
Cropped blade tip leading edge
Transonic compressor
Aerodynamic performance
Shock wave
Leakage flow
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
涡轮增压器喷嘴叶栅的流动特性
被引量：
1
6
作者
雷新国
祁明旭
王震
马朝臣
机构
北京理工大学机械与车辆学院
出处
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第4期369-375,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51276018)
文摘
可调喷嘴涡轮喷嘴叶片端部的间隙泄漏流会对涡轮的性能产生较大的影响,同时喷嘴尾缘激波会造成转子叶片强迫响应,导致转子叶片出现高周疲劳失效现象.当喷嘴叶片间隙泄漏流与激波相互干涉时,不仅会造成流动损失加剧,同时也会显著影响转子叶片的可靠性以及使用寿命.通过纹影试验和数值仿真方法研究了喷嘴叶片平面叶栅在不同膨胀比和不同叶端间隙情况下的激波和间隙泄漏流流动特性.结果表明:膨胀比和间隙比对泄漏流和激波的影响较大,泄漏流对激波的影响范围随着膨胀比或间隙比的增加而增加.在泄漏流影响的范围内,受泄漏流对流场的推动作用,激波被挤压变形,激波形状向逆着气流流动的方向弯曲.随着叶端间隙比增加,泄漏流对激波的影响范围扩大,同时中间叶高位置的激波强度加强.
关键词
可调喷嘴
涡
轮
间隙
泄漏
流
激
波
相互
干涉
纹影试验
Keywords
variable nozzle turbine
clearance leakage flow
shock wave
interaction
schlieren experiment
分类号
TK14 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
转子叶顶间隙值及改型对压气机性能影响的数值模拟
被引量：
1
7
作者
李志鹏
张国臣
张成烽
徐志晖
曹志远
机构
沈阳航空航天大学航空发动机学院
西北工业大学动力与能源学院
出处
《航空发动机》
北大核心
2024年第4期58-67,共10页
基金
国家级研究项目资助。
文摘
为了分析转子叶顶间隙值和改型对压气机性能的影响,以典型轴流跨声速压气机NASA stage 35为对象,对不同叶顶间隙值的压气机进行数值模拟。结果表明:叶顶间隙增大并且泄漏流强度提高,会导致脱体激波位置前移,转子吸力面激波作用位置后移,前缘溢流现象减弱,叶尖泄漏涡与激波作用增强,间隙区域涡量增加,靠近前缘的涡核向下游移动,但附面层与激波之间的作用减弱;不同叶顶间隙值的压气机失速机制不同,在小间隙下压气机失速是由叶尖泄漏涡和转子吸力面附面层分离共同作用引起的,在大间隙下压气机失速是由叶尖泄漏涡引起的;在研究的变化范围内,叶顶间隙值为0.50τ时,压气机性能最好,峰值效率和稳定裕度分别提高了0.16%和2.39%;将最优间隙改型成平行扩张式和正弦波间隙后,压气机性能提高,脱体激波后移,叶尖泄漏涡与激波作用程度减弱,转子吸力面附面层分离减弱,改型间隙能够减少叶片制作材料,减轻发动机质量。
关键词
叶尖
泄漏
流
激
波
前缘溢流
附面层分离
叶顶间隙改型
转子
压气机
航空发动机
Keywords
tip leakage flow
shock wave
leading edge spillage flow
boundary layer separation
tip clearance shape modification
rotor
compressor
aeroengine
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
自循环机匣处理喷气位置对压气机性能的影响
被引量：
4
8
作者
石凯凯
韩少冰
钟兢军
陈帝云
机构
大连海事大学船舶与海洋工程学院
上海海事大学商船学院
大连海事大学轮机工程学院
出处
《液压与气动》
北大核心
2019年第9期16-23,共8页
基金
国家自然科学基金(51436002)
文摘
为了揭示自循环机匣处理对Stage37气动性能的影响机理,利用数值模拟方法研究了不同喷气位置对压气机气动性能的影响。在设计转速时,分析了不同喷气位置的自循环机匣处理装置的叶尖流场,探讨了自循环机匣处理的扩稳机理。数值模拟结果显示:不同喷气位置的自循环机匣处理在略微降低压气机效率的情况下,能够分别扩大2.96%,2.72%,2.83%,2.6%的失速裕度;设计转速时,Stage37中转子叶尖区激波/叶尖泄漏涡相互干涉以及泄漏涡破裂后产生的阻塞区,是影响Stage37压气机内部流动失稳的关键因素。自循环机匣处理的扩稳机制主要在于利用高速喷气抑制叶尖泄漏涡的破碎程度,减小叶尖阻塞区面积,进而提高压气机的失速裕度。
关键词
自循环机匣处理
喷气位置
跨声速压气机
激波/叶尖泄漏涡干涉
失速
Keywords
self-recirculating casing treatment
injection position
transonic compressor
shock/tip leakage vortex interaction
stall
分类号
TH138 [机械工程—机械制造及自动化]
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
斜流压气机串列转子流场特性分析
9
作者
刘波
宋召运
杨晰琼
曹志远
机构
西北工业大学动力与能源学院
出处
《航空发动机》
2015年第1期1-8,共8页
基金
国家自然科学基金(51236006)资助
文摘
以斜流压气机串列转子为研究对象,运用CFD软件进行了数值模拟,获得了该压气机在100%和80%设计转速下S1流面流场、子午流场、阻塞工况及近失速工况的流场特性,为斜流压气机串列转子的设计和性能分析提供参考。研究结果表明:该斜流压气机在设计转速(69900 r/min)下超声速特性明显,特性曲线较陡峭;当转速小于80%设计转速时亚声速特性明显,特性曲线较平缓。随着转速的减小,压气机的稳定裕度逐渐增大。该斜流压气机串列转子叶根和叶中截面的损失主要来源于叶型尾缘的掺混损失和叶型吸力面的小范围激波损失;而叶尖截面的损失主要来源于叶型吸力面的大范围激波损失、激波与附面层的相互影响的损失和激波与叶尖泄漏流相互作用的损失。该斜流压气机进入近失速工况后,前排转子的激波强度进一步增大,并且叶间存在大范围低速区,造成流动损失进一步增大。
关键词
串列转子
斜流压气机
流场
性能
激
波
损失
叶尖
间隙
涡
损失
航空发动机
Keywords
tandem-rotor
mixed flow compressor
flow field
performance
shock loss
tip clearance vortex loss
aeroengine
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
压气机模化中叶顶间隙对气动性能影响的数值研究
被引量：
4
10
作者
李玲玉
宫武旗
刘立军
王仪田
王冬
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
西安陕鼓动力股份有限公司
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期18-24,共7页
基金
国家科技重大专项资助项目(2017-V-0012-0064)。
文摘
为了研究压气机相似模化过程中叶顶间隙对性能的影响规律,以某燃机压气机前1.5级为对象,采用数值模拟方法,研究了不同缩尺比例压气机的性能变化规律及机理。结果表明:缩尺模化时若保持叶顶间隙尺寸不变,则压气机模型机性能会下降,导致换算的原型机峰值多变效率下降约1.4%~3.38%,压比下降约0.88%~3.17%;叶顶间隙对流场相似性影响主要集中在叶片顶部流道区域,造成该区域流动不满足相似条件。分析流场发现,随着缩尺模化比例增加,叶顶间隙相对泄漏流量增加,叶顶流道内低速区范围扩大,泄漏涡在径向的影响范围和强度也增加,这是导致缩尺模化后流动堵塞程度加重、性能下降的主要原因,增加缩尺模化比例还会加剧叶顶泄漏流对激波的削弱。
关键词
轴流压气机
缩尺模化
叶顶间隙
泄漏
涡
激
波
Keywords
axial compressor
model shrinkage
blade tip clearance
leakage vortex
shock wave
分类号
TH453 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
机匣处理对离心压气机激波与泄漏涡干涉的影响
胡良军
杨策
孙惠民
张继忠
《北京理工大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
6
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职称材料
2
前缘侵蚀对跨声速风扇转子叶片叶尖泄漏流动的影响
李顶河
王易博
史磊
陈泽桐
姜琪
《科学技术与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
轴流压气机转子叶尖二次涡的试验验证及形成机理
吴艳辉
李清鹏
田江涛
楚武利
张皓光
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
8
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职称材料
4
叶尖间隙效应对跨声速压气机性能影响的研究
刘波
茅晓晨
张鹏
杨晰琼
夏树丹
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
12
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职称材料
5
叶尖掉块对跨声速压气机气动性能影响
秦立涛
张海灯
周留成
何卫峰
吴云
李应红
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
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职称材料
6
涡轮增压器喷嘴叶栅的流动特性
雷新国
祁明旭
王震
马朝臣
《内燃机学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
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职称材料
7
转子叶顶间隙值及改型对压气机性能影响的数值模拟
李志鹏
张国臣
张成烽
徐志晖
曹志远
《航空发动机》
北大核心
2024
1
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职称材料
8
自循环机匣处理喷气位置对压气机性能的影响
石凯凯
韩少冰
钟兢军
陈帝云
《液压与气动》
北大核心
2019
4
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职称材料
9
斜流压气机串列转子流场特性分析
刘波
宋召运
杨晰琼
曹志远
《航空发动机》
2015
0
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职称材料
10
压气机模化中叶顶间隙对气动性能影响的数值研究
李玲玉
宫武旗
刘立军
王仪田
王冬
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
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职称材料
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