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氦氙混合工质离心压气机气动设计与性能研究
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作者 王辉 刘海旭 +1 位作者 张春梅 姜玉廷 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1333-1339,共7页
空间闭式布雷顿循环采用的氦氙工质与传统空气工质物性上存在明显差异,进而影响循环中关键部件离心压气机的气动性能。本文首先对氦氙物性的进行研究,在此基础上建立了离心压气机数值模型,并基于数值模拟方法对其气动性能进行分析。结... 空间闭式布雷顿循环采用的氦氙工质与传统空气工质物性上存在明显差异,进而影响循环中关键部件离心压气机的气动性能。本文首先对氦氙物性的进行研究,在此基础上建立了离心压气机数值模型,并基于数值模拟方法对其气动性能进行分析。结果表明:氦氙分子量为40 g/mol时最适合作为循环工质,氦氙离心压气机喘振裕度较高达到29.8%,叶尖泄漏涡经历“生成-发展-扩散”的一系列过程,内部漩涡结构占通道比例随流向不断增加。 展开更多
关键词 氦氙混合工质 离心压气机 工质分析 动设计 数值模拟
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分流叶片非谐对离心压气机叶轮气动噪声特性的影响研究
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作者 梁春娟 唐新姿 金绍哲 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期70-79,共10页
为探讨非谐设计在分流叶片离心叶轮上的可行性及气动降噪程度,以离心压气机叶轮为研究对象,采用全流道非定常数值模拟和FW-H气动噪声模型,对比分析了4种分流叶片非谐叶轮和原始均匀叶轮的气动噪声特性,通过叶片表面压力脉动频谱特性和... 为探讨非谐设计在分流叶片离心叶轮上的可行性及气动降噪程度,以离心压气机叶轮为研究对象,采用全流道非定常数值模拟和FW-H气动噪声模型,对比分析了4种分流叶片非谐叶轮和原始均匀叶轮的气动噪声特性,通过叶片表面压力脉动频谱特性和湍动能分布揭示了非谐设计对气动噪声的影响机理。结果表明:分流叶片周向角非谐设计在保证气动性能的同时,可以降低离散单音噪声;在采用的对比方案中,叶轮A1降噪效果最为明显,在第1、2和3阶处叶片通过频率的声谱密度分别下降43百分点、44百分点和50百分点,对应的压力脉动幅值分别下降25百分点、25百分点和30百分点,同时宽频噪声水平相比原始均匀叶轮明显增加。 展开更多
关键词 离心压气机 分流叶片 非谐 动噪声 力脉动
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增压器离心压气机多部件多目标耦合优化
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作者 王睿 刘正先 +1 位作者 李孝检 刘烨 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期173-182,共10页
机匣处理可实现增压器离心压气机流动扩稳,但通常会引入额外的气动损失.笔者基于最优拉丁超立方采样、径向基函数(RBF)神经网络及梯度变异混合优化算法,以大流量工况、设计工况和近失速工况的效率为优化目标,实施了增压器离心压气机叶轮... 机匣处理可实现增压器离心压气机流动扩稳,但通常会引入额外的气动损失.笔者基于最优拉丁超立方采样、径向基函数(RBF)神经网络及梯度变异混合优化算法,以大流量工况、设计工况和近失速工况的效率为优化目标,实施了增压器离心压气机叶轮-机匣处理耦合优化.优化后大流量工况、设计工况和近失速工况的效率分别提升3.90%、3.02%和1.10%,压比分别提高9.28%、6.38%和4.49%,堵塞流量增大1.13%,稳定工况范围扩大0.83%.相较于实壁机匣压气机,设计工况和大流量工况的效率分别提升1.70%和0.68%.耦合优化实现了压气机全工况范围内气动性能的提升,解决了传统优化引入机匣处理后,设计工况或大流量工况气动性能下降的问题.结合设计空间全局敏感性分析及优化前、后流场对比,得到了离心压气机扩稳增效机理. 展开更多
关键词 离心压气机 匣处理 耦合优化 敏感性分析 扩稳增效
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总压畸变对离心压气机动静干涉非定常效应影响的数值研究
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作者 张靓睿 刘艳明 孙士珺 《推进技术》 北大核心 2025年第7期28-38,共11页
离心压气机进气畸变下的动静干涉现象具有更加强烈的非定常效应,直接影响压气机的气动性能和稳定性。本文针对某高负荷离心压气机开展三维全通道非定常数值模拟,研究总压畸变对动静干涉非定常效应的影响。结果表明:动静干涉扰动同时向... 离心压气机进气畸变下的动静干涉现象具有更加强烈的非定常效应,直接影响压气机的气动性能和稳定性。本文针对某高负荷离心压气机开展三维全通道非定常数值模拟,研究总压畸变对动静干涉非定常效应的影响。结果表明:动静干涉扰动同时向上下游传播,流道通流性降低;动静交界面处静压信号的6个本征模态函数分量分别捕获到特征频率,其中第3阶本征模态函数分量的峰值约为0.44倍主叶片通过频率,与气动不稳定性有关;Hilbert谱显示2.5 ms后出现失速先兆信号。总压畸变对动静干涉的影响表现为:总压畸变使径向扩压器对叶轮的干涉增强,50%弦向之后叶片负载的非定常性增强,叶轮间隙泄漏流溢出且横向发展造成流道阻塞;叶轮对径向扩压器干涉的增强使其叶表压力剧烈脉动,通道涡和喉部涡在扩压器通道横向迁移堆积,这些都加剧了压气机的气动不稳定性。 展开更多
关键词 离心压气机 畸变 动静干涉 非定常效应 近失速工况 动稳定性
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基于非线性谐波法的离心压气机动静干涉流动特性研究
5
作者 朱伟 张岩 +3 位作者 郭敏 付雪青 曹晓琳 刘欣源 《车用发动机》 北大核心 2025年第1期60-66,94,共8页
针对高负荷、小尺寸离心压气机叶轮与扩压器之间存在强烈的非定常扰动问题,采用Numeca软件对带叶片扩压器的跨声速离心压气机进行数值分析,基于非线性谐波法开展动静干涉非定常流动特性研究,探讨动静干涉非定常流动机理。通过试验结果... 针对高负荷、小尺寸离心压气机叶轮与扩压器之间存在强烈的非定常扰动问题,采用Numeca软件对带叶片扩压器的跨声速离心压气机进行数值分析,基于非线性谐波法开展动静干涉非定常流动特性研究,探讨动静干涉非定常流动机理。通过试验结果验证数值设置的合理性,对比定常计算与非线性谐波法计算结果,探讨压气机内部流场差异,选取典型工况点对压气机叶轮和有叶扩压器的内部流动及动静干涉非定常流动进行详细分析。研究结果表明:非线性谐波法与定常计算结果在近失速点附近性能差别较大;叶轮与扩压器之间均存在显著的相互干涉作用,包括叶轮与扩压器之间的相互势干扰,以及叶轮尾迹对扩压器流动产生的显著非定常影响;随着工况恶化,叶轮出口周向速度变大,无叶区内出现高速环流甚至封闭水环的现象,对叶轮和扩压器通道流动产生严重堵塞。 展开更多
关键词 离心压气机 非线性谐波 动静干涉 尾迹 高速环流
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整机环境下离心压气机叶轮流固耦合不确定性量化分析 被引量:1
6
作者 徐永祥 宋嘉涛 +3 位作者 张本瑞 李震 琚亚平 张楚华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期121-132,共12页
针对流固耦合不确定性量化计算中精度和成本难以有效平衡的问题,从某涡轮增压器离心压气机双向流固耦合计算出发,提出了考虑叶片热态变形和蜗壳非对称影响的离心压气机内流场计算简化模型,并结合集成代理模型和蒙特卡罗方法,开展了整机... 针对流固耦合不确定性量化计算中精度和成本难以有效平衡的问题,从某涡轮增压器离心压气机双向流固耦合计算出发,提出了考虑叶片热态变形和蜗壳非对称影响的离心压气机内流场计算简化模型,并结合集成代理模型和蒙特卡罗方法,开展了整机环境下离心压气机叶轮流固耦合的不确定性量化分析。数值结果表明:在保证计算精度的前提下,相较于整机流固耦合模型,提出的简化模型将计算时间缩短了83%~98%;材料属性不确定性对叶轮效率的影响大于转速不确定性,密度、泊松比和弹性模量3种不确定性因素对叶轮效率的影响程度相当,转速对叶片热态变形不确定性的影响程度在转速不确定性中最为显著;叶片热态变形不确定性对叶轮效率的影响主要体现在效率均值的变化,而与热态变形无关的转速自身、叶轮出口非对称流场等不确定性因素对叶轮效率的影响主要体现在分散度的变化。研究工作突显了流固耦合分析在离心压气机不确定性量化分析中的必要性,为今后开展鲁棒优化设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 离心压气机 叶轮 流固耦合 不确定性量化 效率
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叶顶间隙对离心压气机性能的影响机理研究 被引量:5
7
作者 甘新海 王超 +2 位作者 刘佳敏 崔文豪 冯建军 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第7期1293-1300,共8页
为明确叶顶间隙对离心压气机性能影响的机理,采用数值模拟方法对不同叶顶间隙尺寸下的离心压气机叶顶泄漏涡和流动损失进行了研究。首先,对实验结果与数值计算结果进行了对比,验证了数值模拟的可靠性;然后,分析了不同叶顶间隙下压气机... 为明确叶顶间隙对离心压气机性能影响的机理,采用数值模拟方法对不同叶顶间隙尺寸下的离心压气机叶顶泄漏涡和流动损失进行了研究。首先,对实验结果与数值计算结果进行了对比,验证了数值模拟的可靠性;然后,分析了不同叶顶间隙下压气机等熵效率及压比的变化趋势;最后,对内部流动特性进行了分析,阐述了不同间隙下叶轮内部涡结构变化形态、泄漏流流线分布及沿流动方向的熵变化规律,揭示了不同叶顶间隙对压气机性能的影响机理。研究结果表明:叶顶间隙比从0.018增加到0.054时,全工况范围内效率下降最大变化量分别为0.7%、0.6%、0.4%及0.2%,压比整体下降幅度保持在0.3%左右。叶顶泄漏流与主流掺混形成叶顶泄漏涡和叶顶分离涡,其中叶顶泄漏涡是主要损失来源。随着叶顶间隙比增大,靠近叶片前缘20%流向范围内的流动损失变化较小,靠近叶片尾缘40%范围内的损失增大。叶顶间隙比增加导致泄漏涡尺寸增大从而降低有效过流面积,是造成压气机性能下降的主要原因。 展开更多
关键词 离心压气机 熵变化规律 数值模拟方法 动性能 泄漏涡 流动损失 内部流动特性
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离心压气机进口径向总压畸变不确定性分析
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作者 徐永祥 琚亚平 +3 位作者 秦瑞鸿 李震 刘艳 张楚华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期69-79,共11页
针对离心压气机实际运行过程中的进口畸变不确定性问题,提出了一种离心压气机进口径向总压畸变不确定性参数化表征模型。以跨声速Radiver离心压气机为研究对象,采用非嵌入式多项式混沌法和Sobol敏感性分析方法,研究了压气机气动性能受... 针对离心压气机实际运行过程中的进口畸变不确定性问题,提出了一种离心压气机进口径向总压畸变不确定性参数化表征模型。以跨声速Radiver离心压气机为研究对象,采用非嵌入式多项式混沌法和Sobol敏感性分析方法,研究了压气机气动性能受叶尖畸变、轮毂畸变两类进口径向总压畸变不确定性的影响,获得了对压气机气动性能影响最为显著的不确定性因素,并分析了不确定性因素影响压气机气动性能的相关流动机理。结果表明:相比于均匀来流,叶尖畸变、轮毂畸变均使压气机级多变效率下降近1.0%;轮毂畸变、叶尖畸变分别对级总压比、扩压器总压损失系数带来的影响较为显著,级多变效率受轮毂畸变影响下降1.4%,叶尖畸变使损失系数增大11.0%;相较于轮毂侧和叶尖侧畸变峰之间的相对位置,压气机气动性能对畸变峰的数值大小更敏感;受进口径向总压畸变影响下的压气机的性能恶化与扩压器叶片进口冲角不均匀分布导致的流动分离现象密切相关。研究工作表明了进口畸变不确定性在离心压气机不确定性分析中的重要性,对未来发展离心压气机鲁棒优化设计具有一定的学术意义和工程应用价值。 展开更多
关键词 离心压气机 进口畸变 不确定性 敏感性分析 流动
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基于可调叶高扩压器的离心压气机构型流动机理研究
9
作者 李紫良 赵江彬 +1 位作者 卢新根 朱俊强 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期343-350,共8页
离心叶轮/扩压器匹配关系恶化直接限制了离心压气机的稳定工作范围.以Radiver离心压气机为研究对象,借助经过校核的数值模拟方法开展了基于可调叶高扩压器的离心压气机叶轮/扩压器匹配关系及流动机理研究.结果表明:通过建立能够指导扩... 离心叶轮/扩压器匹配关系恶化直接限制了离心压气机的稳定工作范围.以Radiver离心压气机为研究对象,借助经过校核的数值模拟方法开展了基于可调叶高扩压器的离心压气机叶轮/扩压器匹配关系及流动机理研究.结果表明:通过建立能够指导扩压器叶高调节方向和量值的“压气机工作流量-扩压器最佳叶高”正相关对应关系,即可在压气机近失稳点等小流量点主动降低扩压器叶高以改善压气机稳定工作裕度.在设计转速下,引入可调叶高扩压器能够使离心压气机的稳定裕度提升18.8%、流量范围拓宽385%且峰值效率提高0.45%;随着压气机工作点向小流量工况偏移,降低扩压器叶高可以抑制扩压器来流正攻角,优化重构其通道内部涡系结构,减小扩压器吸力面和压力面/轮毂角区的低速区,进而改善叶轮/扩压器匹配关系,抑制扩压器内部流动失稳发生,提升离心压气机稳定裕度和效率指标. 展开更多
关键词 离心压气机 可调叶高扩 叶轮/扩器匹配 流动
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适用于氢储能及运输的大流量离心压气机进口级优化设计及特性分析 被引量:2
10
作者 董兆一 樊岳 +1 位作者 陈春刘 童志庭 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第11期55-64,共10页
为了提升氢气离心压气机进口级等熵效率,利用自主开发的氢气离心压气机进口级一维优化设计程序,结合BP神经网络与遗传算法,对进口级进行一维优化设计。基于优化结果,采用三维造型软件构建了叶轮模型,并通过NUMECA软件进行了设计工况及... 为了提升氢气离心压气机进口级等熵效率,利用自主开发的氢气离心压气机进口级一维优化设计程序,结合BP神经网络与遗传算法,对进口级进行一维优化设计。基于优化结果,采用三维造型软件构建了叶轮模型,并通过NUMECA软件进行了设计工况及变工况下的性能与流场分析。结果表明,优化后的氢气离心压气机进口级在设计工况下压比达1.071,等熵效率高达86.34%,内部气流流动正常,没有明显的气流分离现象,有较大稳定工作范围,气动性能良好。研究结果可为离心压气机进口级的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 离心压气机进口级 动设计 数值模拟
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离心压气机叶片载荷对间隙敏感性的影响 被引量:1
11
作者 胡小文 张同桐 +1 位作者 毛义军 胡斯特 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第9期48-56,共9页
为了研究压气机叶片载荷分布影响间隙敏感性的机理,对2款叶型在不同间隙下的流动结构及不可逆损失来源进行了分析。结果表明,相对于前部加载叶型,中部加载叶型可以降低叶轮效率对间隙的敏感性,效率衰减斜率会随着设计载荷后移而减小,幅... 为了研究压气机叶片载荷分布影响间隙敏感性的机理,对2款叶型在不同间隙下的流动结构及不可逆损失来源进行了分析。结果表明,相对于前部加载叶型,中部加载叶型可以降低叶轮效率对间隙的敏感性,效率衰减斜率会随着设计载荷后移而减小,幅度可达14%;间隙泄漏流与主流的掺混损失对间隙变化带来的叶轮损失的增加起主导作用,占比接近70%;对于前部加载叶型,在25%流向位置附近存在二次泄漏现象,间隙增大后,二次泄漏流继续增强,进而引发三次泄漏,中部加载叶型无此现象;叶片载荷加载方式对间隙敏感性产生作用的主要机理是,前载叶片在间隙增大时,具有更强的通道二次流和泄漏涡结构,进而会带来更高的熵产率和损失,引起压气机效率下降更快带来间隙敏感性增加;通过优化通道内二次流和泄漏涡结构,有利于得到间隙敏感性更低的气动设计。研究结果可为研制低间隙敏感度高性能的压气机提供参考。 展开更多
关键词 离心压气机 叶顶间隙 敏感性 熵产率 掺混损失
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离心压气机的初步设计及其优化方法 被引量:20
12
作者 杨策 马朝臣 +1 位作者 王憔 老大中 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期454-458,共5页
提出了一种对工程实际设计具有指导意义的离心压气机初步设计及其优化计算方法。这种方法把离心压气机划分成几个截面进行迭代计算 ,使用完善的损失模型对离心压气机中出现的各种流动损失进行模拟。为了保证计算精度 ,该数学模型中对叶... 提出了一种对工程实际设计具有指导意义的离心压气机初步设计及其优化计算方法。这种方法把离心压气机划分成几个截面进行迭代计算 ,使用完善的损失模型对离心压气机中出现的各种流动损失进行模拟。为了保证计算精度 ,该数学模型中对叶轮出口和扩压器入口区域采用交错网格方法对压力分布和速度分布进行求解。程序中可以优化的参数有 6个 ,可在这 6个参数中任意选取 2个或 3个参数进行优化计算。为了验证这种方法的可行性 ,对比了采用一般方法和采用本文方法进行初步设计的计算结果。最后 ,对离心压气机初步设计及其优化方法中的几个问题进行了探讨 ,如不同叶轮后弯角对优化结果的影响 ,叶片入口平均宽度对优化结果的影响 。 展开更多
关键词 离心压气机 优化方法 初步设计 叶轮 柴油
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离心压气机弯管进口畸变非定常特性 被引量:14
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作者 李杜 杨策 +1 位作者 陈山 张志强 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期468-474,共7页
采用数值模拟计算的方法研究了90°弯管对涡轮增压器装配的离心压气机进口流场产生的畸变,比较了两种不同轴向位置弯管所致的进口畸变对压气机性能的影响,并对压气机内部的三维非定常流动进行了频域分析.结果表明,弯管畸变对离心压... 采用数值模拟计算的方法研究了90°弯管对涡轮增压器装配的离心压气机进口流场产生的畸变,比较了两种不同轴向位置弯管所致的进口畸变对压气机性能的影响,并对压气机内部的三维非定常流动进行了频域分析.结果表明,弯管畸变对离心压气机性能的恶化程度与弯管所在位置有关,距离叶轮进口较远的弯管影响较大.畸变引起压气机性能在大流量时有明显降低,在小流量时性能恶化程度较小.弯管畸变导致叶轮进口前的压力脉动增强,大流量时改变了叶轮流道上游和叶顶间隙内的压力频谱结构,显著提高了转子基频的扰动强度.同时畸变也造成了叶片振动和蜗壳舌部噪声的恶化,在小流量工况下的作用更加明显. 展开更多
关键词 涡轮增 离心压气机 进口畸变 弯管 频谱特性
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离心压气机叶轮设计方法研究进展 被引量:14
14
作者 杨策 马朝臣 +1 位作者 王航 老大中 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期54-59,共6页
对离心压气机设计方法进行了总结。把离心压气机设计方法划分成几何设计方法和气动设计方法,认为几何设计方法正在逐步被气动设计方法所代替;对目前工程实际设计中使用的离心压气机计算机辅助集成设计系统所包括的各子系统及其相互关系... 对离心压气机设计方法进行了总结。把离心压气机设计方法划分成几何设计方法和气动设计方法,认为几何设计方法正在逐步被气动设计方法所代替;对目前工程实际设计中使用的离心压气机计算机辅助集成设计系统所包括的各子系统及其相互关系进行了总结;对最近二十年内出现的全三维设计方法进行了简要介绍;并且对离心压气机设计中可能出现的新方法进行了展望。 展开更多
关键词 计算辅助设计 几何成型方法 离心压气机 叶轮设计
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离心压气机叶轮边缘断裂有限元分析 被引量:9
15
作者 童正明 刘金龙 +2 位作者 倪计民 王琦玮 侯伟 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期107-112,共6页
针对涡轮增压器离心压气机叶轮轮盘边缘断裂故障,建立压气机三维模型,进行有限元强度分析和有限元模态分析,得到压气机叶轮的应力分布、固有频率和模态,并绘制了叶轮振动的Campbell图。有限元计算结果分析表明:材料强度不是造成叶轮轮... 针对涡轮增压器离心压气机叶轮轮盘边缘断裂故障,建立压气机三维模型,进行有限元强度分析和有限元模态分析,得到压气机叶轮的应力分布、固有频率和模态,并绘制了叶轮振动的Campbell图。有限元计算结果分析表明:材料强度不是造成叶轮轮盘边缘断裂的原因,叶轮在61 550r/min转速附近工作会和叶片旋转产生的气动激振力发生共振,导致叶轮轮盘边缘断裂。对叶轮几何参数进行了优化,优化后叶轮轮盘边缘断裂故障得到了解决。 展开更多
关键词 内燃 离心压气机 有限元 强度 模态
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叶片弯曲程度对离心压气机性能的影响 被引量:12
16
作者 杨策 胡辽平 +1 位作者 马朝臣 老大中 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1062-1064,1069,共4页
采用离心压气机计算机辅助集成设计系统设计直叶片、正弯叶片和反弯叶片3种离心压气机叶轮.对具有不同弯曲程度的叶轮内部流场进行三维粘性计算,给出了不同弯曲程度的计算结果,比较了进口中间叶高处具有1.5mm正弯和反弯叶形叶片压力面... 采用离心压气机计算机辅助集成设计系统设计直叶片、正弯叶片和反弯叶片3种离心压气机叶轮.对具有不同弯曲程度的叶轮内部流场进行三维粘性计算,给出了不同弯曲程度的计算结果,比较了进口中间叶高处具有1.5mm正弯和反弯叶形叶片压力面和吸力面上的熵分布.计算结果表明,进口正弯叶轮绝热效率略高于进口反弯叶轮的绝热效率;出口正弯和出口反弯叶轮绝热效率基本相同;叶形弯曲对小型离心压气机叶轮效率影响很小. 展开更多
关键词 离心压气机叶轮 三维粘性计算 弯曲叶片
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叶顶间隙泄漏时离心压气机模型级内流动的数值模拟 被引量:10
17
作者 刘立军 徐忠 张玮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期908-913,共6页
在贴体曲线坐标系下 ,应用同位网格上求解压力耦合方程的半隐算法 (SIMPLEC) ,对叶顶间隙泄漏时的离心式压气机模型级内部的流动进行了数值模拟 .采用速度的协变物理分量作为求解变量 ,在同位网格上对离散单元体的界面流通量做了特殊动... 在贴体曲线坐标系下 ,应用同位网格上求解压力耦合方程的半隐算法 (SIMPLEC) ,对叶顶间隙泄漏时的离心式压气机模型级内部的流动进行了数值模拟 .采用速度的协变物理分量作为求解变量 ,在同位网格上对离散单元体的界面流通量做了特殊动量插值 ,来抑制不合理的压力场振荡 ,并计算模拟了叶轮顶端间隙泄漏流动随主流的输运和扩散过程 .计算结果表明 ,叶顶间隙泄漏不仅严重影响叶轮内部的流动结构和性能 ,而且显著恶化了无叶扩压器和整个模型级内部的流动和性能 .因此 。 展开更多
关键词 间隙流动 离心压气机 数值分析 级内流动 叶顶间隙泄漏 流动结构
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带分流叶片离心压气机优化设计 被引量:11
18
作者 刘波 杨晰琼 +1 位作者 曹志远 张鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1461-1468,共8页
为探索带分流叶片离心压气机的优化方法,进一步提高气动性能,建立带分流叶片离心压气机优化系统:运用Bézier函数建立叶型的参数化表征方法,并采用人工神经网络建立目标函数和几何优化变量间的对应关系,结合遗传算法求解优化命题。... 为探索带分流叶片离心压气机的优化方法,进一步提高气动性能,建立带分流叶片离心压气机优化系统:运用Bézier函数建立叶型的参数化表征方法,并采用人工神经网络建立目标函数和几何优化变量间的对应关系,结合遗传算法求解优化命题。为验证系统可行性,以极大化等熵效率为优化目标,针对带分流叶片的离心压气机进行优化设计。结果表明:该优化系统明显提高带分流叶片离心压气机的气动性能,优化后设计点等熵效率提高3.68%,压比提高0.506,设计转速下全工况范围内效率明显提升,综合稳定裕度增大;优化后90%,50%叶高波前马赫数有明显降低,前缘激波有所减弱,激波与附面层相互作用引起的损失减小,二次流得到抑制,叶尖通道内大范围低速区明显消退;叶片载荷重新分配,分流叶片载荷一部分转移至主叶片。 展开更多
关键词 离心压气机 分流叶片 优化系统 参数化法 动优化
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雷诺数对带蜗壳的离心压气机内部流场影响研究 被引量:7
19
作者 陈浮 王云飞 +1 位作者 陈焕龙 李国占 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期911-917,共7页
为了探讨离心压气机性能随雷诺数的变化规律,对带蜗壳的全周流道流场进行数值模拟,分析雷诺数对内部流场结构的影响。结果表明:压气机工作于Re=5.7×104和Re=1.3×104下的最高效率比Re=1.4×105分别下降了4.5%和8.5%,所有... 为了探讨离心压气机性能随雷诺数的变化规律,对带蜗壳的全周流道流场进行数值模拟,分析雷诺数对内部流场结构的影响。结果表明:压气机工作于Re=5.7×104和Re=1.3×104下的最高效率比Re=1.4×105分别下降了4.5%和8.5%,所有工况在10%叶高附近效率最高。受到蜗壳的影响,全周流道计算所得压气机的效率值和工作范围均小于单流道计算结果。低雷诺数时,气流抗逆压梯度能力迅速减弱,叶顶泄漏流向下游发展过程中,会绕过相邻叶片前缘或顶部间隙进入其他流道;叶片表面约化静压沿径向的梯度增加,从而造成更严重的二次流动;前缘激波强度、附面层厚度和尾迹宽度均增加,流道内出现激波,压气机性能严重恶化。 展开更多
关键词 离心压气机 蜗壳 雷诺数 泄漏流
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两个离心压气机叶轮的设计与性能比较 被引量:6
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作者 杨策 胡辽平 +2 位作者 买靖东 老大中 王航 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期778-781,共4页
采用离心压气机计算机辅助集成设计系统,设计了两个不同子午形面和叶片角的离心压气机叶轮.对这两个离心压气机叶轮内部流场进行了三维粘性计算,给出了计算结果.计算结果表明,在一定范围内,降低叶片轮缘-轮毂方向的负荷可以提高叶轮效率... 采用离心压气机计算机辅助集成设计系统,设计了两个不同子午形面和叶片角的离心压气机叶轮.对这两个离心压气机叶轮内部流场进行了三维粘性计算,给出了计算结果.计算结果表明,在一定范围内,降低叶片轮缘-轮毂方向的负荷可以提高叶轮效率,后加载方式可以改善离心压气机叶轮性能.叶轮进口尺寸相同的情况下,子午形面和叶片角的变化对叶片负荷分布有较大影响. 展开更多
关键词 离心压气机 叶轮 三维粘性计算 子午形面 叶片角
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