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不同轴向引气位置对自循环机匣处理的影响研究 被引量：6
1
作者 晏松 楚武利 +1 位作者 张皓光 刘凯 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1478-1489,共12页
针对转子失速时叶顶的具体流动情况,基于抽吸叶顶堵塞区低速流体的目的,设计了四种新的自循环机匣处理方案,探究其扩稳机理与常规自循环机匣处理的作用差异。数值计算选用Numeca Fine软件包的Euranus求解器,计算结果表明,通过抽吸叶顶... 针对转子失速时叶顶的具体流动情况,基于抽吸叶顶堵塞区低速流体的目的,设计了四种新的自循环机匣处理方案,探究其扩稳机理与常规自循环机匣处理的作用差异。数值计算选用Numeca Fine软件包的Euranus求解器,计算结果表明,通过抽吸叶顶堵塞区低速流体设计的自循环机匣处理结构,其达到的扩稳效果高于常规的自循环机匣处理。在优化设计中,当轴向引气位置位于转子叶顶堵塞区核心附近时,达到的扩稳效果最好,最大综合裕度改进量能达到15.00%。此外,本文还分析了自循环机匣处理后转子叶顶流场的差异,得出自循环机匣处理的扩稳机理在于把造成叶顶区堵塞流动的低速气流吸走,抑制了叶顶泄漏流动,改善了叶顶区的流动状况,以此来扩大转子的稳定工作范围。 展开更多
关键词 压气机 自循环机匣处理 引气 叶顶泄漏流动
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自循环机匣处理周向覆盖比例和喷嘴轴向位置对轴流压气机扩稳效果的影响 被引量：4
2
作者 王广 楚武利 +2 位作者 迟志东 陈向艺 张皓光 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1237-1249,共13页
为了揭示自循环机匣处理周向覆盖比例和喷嘴轴向位置对扩稳效果的影响规律,在固定引气位置于叶顶阻塞区域的前提下,设计了6个不同周向覆盖比例和4个不同喷嘴轴向位置的自循环机匣处理结构,并以一个高亚声速轴流压气机转子为研究对象进... 为了揭示自循环机匣处理周向覆盖比例和喷嘴轴向位置对扩稳效果的影响规律,在固定引气位置于叶顶阻塞区域的前提下,设计了6个不同周向覆盖比例和4个不同喷嘴轴向位置的自循环机匣处理结构,并以一个高亚声速轴流压气机转子为研究对象进行了数值模拟。结果表明:随着周向覆盖比例增大,压气机的综合稳定裕度先增大后减小,峰值效率则单调降低,综合稳定裕度改进量最大的周向覆盖比例为90%,兼顾扩稳效果和效率损失的最佳周向覆盖比例为30%。随着喷嘴位置由叶顶前缘沿轴向逐渐前移,压气机的扩稳效果变化不大,但效率有所提升,而且喷嘴位置越往前移,效率提升越多。 展开更多
关键词 轴流压气机 自循环机匣处理 周向覆盖比例 喷嘴轴向位置 扩稳机理
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轴向偏转型自循环机匣处理对高速压气机扩稳效果的影响机理 被引量：1
3
作者 王广 楚武利 +2 位作者 陈向艺 迟志东 张皓光 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2691-2699,共9页
为了削弱叶顶泄漏流的不利影响,扩大轴流压气机的稳定工作范围,提出了一种改进的轴向偏转型自循环机匣处理结构,偏转角度为叶片顶部弦长与压气机轴向的夹角。以高速轴流压气机的孤立转子为研究对象,设计了正偏和反偏2种轴向偏转型自循... 为了削弱叶顶泄漏流的不利影响,扩大轴流压气机的稳定工作范围,提出了一种改进的轴向偏转型自循环机匣处理结构,偏转角度为叶片顶部弦长与压气机轴向的夹角。以高速轴流压气机的孤立转子为研究对象,设计了正偏和反偏2种轴向偏转型自循环机匣处理方案,进行了单通道非定常数值模拟。结果表明:相对于实壁机匣,压气机在正偏、反偏自循环机匣处理时的综合稳定裕度分别增加了11.52%,10.15%,峰值效率仅分别下降了0.32%,0.59%。轴向正偏型自循环机匣处理比轴向反偏型自循环机匣处理的扩稳效果更好,而且效率下降更少。 展开更多
关键词 轴流压气机 自循环机匣处理 轴向偏转角 数值模拟 机理分析
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叶顶引气位置对自循环机匣处理扩稳能力的研究 被引量：4
4
作者 晏松 楚武利 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2731-2738,共8页
为了探究自循环机匣处理的引气口位置在叶顶变化时对压气机稳定性的影响,以亚声速压气机孤立转子为研究对象,采用数值模拟的方法对3种叶顶不同引气位置的自循环机匣处理方案进行了扩稳能力的研究。结果显示,引气位置在叶顶沿轴向变化时,... 为了探究自循环机匣处理的引气口位置在叶顶变化时对压气机稳定性的影响,以亚声速压气机孤立转子为研究对象,采用数值模拟的方法对3种叶顶不同引气位置的自循环机匣处理方案进行了扩稳能力的研究。结果显示,引气位置在叶顶沿轴向变化时,3种引气位置获得的流量裕度分别为5.43%,22.77%,18.23%,扩稳能力呈现出先增强后减弱的趋势,引气位置越靠近叶顶低速阻滞区核心,扩稳能力越强。对自循环机匣处理后的叶顶流场进行分析,可知在叶顶引气的自循环机匣处理的扩稳机理在于:通过抽吸叶顶处低速阻滞流体和抑制叶顶泄漏流动来改善叶顶区的流动状况,从而达到扩稳目的。 展开更多
关键词 压气机 自循环机匣处理 引气 叶顶泄漏流动
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双喷气自循环机匣处理对对转压气机性能的影响
5
作者 郭彦超 高丽敏 +2 位作者 茅晓晨 俞一波 王磊 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期53-65,共13页
为发展适用于对转压气机变转速比工况下的扩稳技术,基于某两级对转压气机设计出一种新型双喷气自循环机匣处理结构,能够实现在不同转速比下提高对转压气机的失速裕度。在设计转速比下研究了轴向喷气位置对自循环机匣处理扩稳能力的影响... 为发展适用于对转压气机变转速比工况下的扩稳技术,基于某两级对转压气机设计出一种新型双喷气自循环机匣处理结构,能够实现在不同转速比下提高对转压气机的失速裕度。在设计转速比下研究了轴向喷气位置对自循环机匣处理扩稳能力的影响,并选取扩稳性能最佳的双喷气自循环机匣处理方案探究其在变转速比工况下的扩稳潜力。研究结果表明,在设计转速下,双喷气自循环机匣处理主要改善后排转子的叶顶流场,失速裕度最大提高8.40%;在非设计转速比下,双喷气自循环机匣处理可将失速裕度提升8.71%~9.74%。双喷气自循环机匣处理的双射流将叶顶泄漏流和主流的交界面推向下游,同时改善了两转子的叶顶流场品质,从而推迟失速的发生。 展开更多
关键词 对转压气机 双喷气自循环机匣处理 转速比 失速裕度 数值模拟
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自循环机匣处理对某型柴油机增压器压气机的稳定工况范围及性能影响研究
6
作者 田津津 吴彩霞 +2 位作者 李孝检 张哲 赵祎佳 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-9,共9页
针对某型柴油机增压器压气机,基于整级全通道数值模拟和正交试验设计方法,研究了自循环机匣处理实现高亚声速压气机扩稳增效的潜力。结果表明:自循环机匣能够在提高设计点气动性能的前提下推迟失稳,但会牺牲堵塞流量。压气机的失稳和堵... 针对某型柴油机增压器压气机,基于整级全通道数值模拟和正交试验设计方法,研究了自循环机匣处理实现高亚声速压气机扩稳增效的潜力。结果表明:自循环机匣能够在提高设计点气动性能的前提下推迟失稳,但会牺牲堵塞流量。压气机的失稳和堵塞流量分别与叶片前缘及叶片扩压器中的堵塞程度相关。小流量侧自循环机匣通过抽吸叶轮叶顶附近低能流体,缓解堵塞,推迟失稳。但在大流量侧自循环机匣的喷射效应会增大扩压器进口攻角,加剧扩压器叶片流动分离,减小堵塞流量。抽吸效应与喷射效应强度均取决于抽吸槽的位置和宽度,压气机稳定性和堵塞流量与抽吸槽参数的变化基本呈负相关。自循环机匣对气动性能的影响包含两方面:在抽吸槽前,经回流槽流出的流体与主流的掺混及其产生的进口畸变将带来额外的效率和压比损失,适当减小回流槽角度可以降低该损失;在抽吸槽下游,得益于抽吸效应对叶顶流动状态的改善,压气机抽吸槽附近及下游高熵区减小,做功能力增强,气动损失大幅降低。在上述两方面共同影响下,压气机设计点气动性能最终得以提高。 展开更多
关键词 增压器压气机 自循环机匣处理 全通道数值模拟 稳定工况范围 气动性能
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涡轮增压器压气机自循环机匣非定常扩稳机理研究
7
作者 田津津 刘玉焱 +3 位作者 李孝检 付璐阳 张哲 赵祎佳 《内燃机工程》 北大核心 2025年第1期91-99,108,共10页
为了研究自循环机匣的非定常扩稳机理,针对某型涡轮增压器压气机采用非定常数值计算方法得到了典型工况三维全通道非定常流场。通过对比实壁机匣及自循环机匣压气机在设计工况和近失稳工况的非定常流动特征,探究了实壁机匣在近失稳工况... 为了研究自循环机匣的非定常扩稳机理,针对某型涡轮增压器压气机采用非定常数值计算方法得到了典型工况三维全通道非定常流场。通过对比实壁机匣及自循环机匣压气机在设计工况和近失稳工况的非定常流动特征,探究了实壁机匣在近失稳工况下稳定性降低的原因,并阐明了自循环机匣的非定常扩稳机理。结果表明:实壁机匣压气机上下游非定常扰动分别来自主流叶片和分流叶片间隙泄漏涡,两者相互影响且在同一工况下频谱分布相似、主频相同。其中主流叶片间隙泄漏涡破碎及通道涡的形成是压气机上游非定常脉动增强、堵塞加剧、稳定性下降的主要原因。自循环机匣通过抽吸效应能够有效维持主流叶片前缘间隙泄漏涡稳定性,抑制其破碎,减小高叶高区的流动堵塞,同时能够有效阻碍上下游间隙泄漏涡扰动的相互干扰,从而提升压气机稳定性。 展开更多
关键词 离心压气机 全通道数值模拟 自循环机匣处理 非定常流动特性 扩稳机理
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自循环机匣提高轴流泵稳定性的参数化研究
8
作者 童志庭 原野 +1 位作者 张志民 张超 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期358-364,共7页
为了探究有效扩大轴流泵稳定运行范围的方法,针对轴流泵进行自循环机匣处理的单通道定常数值模拟,分析周向覆盖比例、抽吸口位置和喉部高度对水泵扩稳性能的影响规律,并揭示自循环机匣对轴流泵扩稳的改善机理.结果表明,抽吸口位置保持不... 为了探究有效扩大轴流泵稳定运行范围的方法,针对轴流泵进行自循环机匣处理的单通道定常数值模拟,分析周向覆盖比例、抽吸口位置和喉部高度对水泵扩稳性能的影响规律,并揭示自循环机匣对轴流泵扩稳的改善机理.结果表明,抽吸口位置保持不变,扩大周向覆盖比例和喉部高度都可以增大流量裕度,但设计点效率降低;喉部高度为1.8 mm的自循环机匣流量裕度随着抽吸口位置的后移先增加后降低,效率先降低后增加,说明在叶顶上方存在一个最佳位置.在研究的范围内,流量裕度最大达到5.93%,设计点的效率最低降低1.12%.通过自循环机匣处理,使叶顶泄漏流与主流在叶顶上方相互作用形成的堵塞区面积有所减小,从而可以扩大轴流泵流量范围和提升小流量工况效率.该研究可为轴流泵在自循环机匣的端壁处理方式下扩稳提供参考. 展开更多
关键词 轴流泵 自循环机匣处理 流量裕度 设计点效率 叶顶泄漏流
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自循环机匣周向偏置对轴流压气机非定常流场的影响 被引量：2
9
作者 钟翌铭 楚武利 +1 位作者 杨晶晶 赵伟光 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2193-2206,共14页
以NASA Rotor 35为研究对象,设置了15°,0°和-15°三种不同周向偏置度数的自循环机匣,利用NUMECA软件包进行三维非定常数值模拟,以研究机匣处理对压气机非定常流场的影响。计算结果表明,针对NASA Rotor 35,由通道激波与叶... 以NASA Rotor 35为研究对象,设置了15°,0°和-15°三种不同周向偏置度数的自循环机匣,利用NUMECA软件包进行三维非定常数值模拟,以研究机匣处理对压气机非定常流场的影响。计算结果表明,针对NASA Rotor 35,由通道激波与叶顶泄漏涡相互作用导致的失速,不同周向偏置角度的自循环机匣处理均能够较好地拓宽压气机的稳定工作范围,且几乎不影响压气机峰值效率。其中周向偏置15°的自循环机匣虽然流量裕度改进量最大,但是压气机的压比下降较大。周向偏置后自循环机匣的扩稳能力不再遵循传统上以回流量、喷嘴出口速度和自循环装置内的流动损失来关联扩稳效果的经验规律,而是由桥路和流场耦合的非定常过程导致的。其喷射和抽吸作用对叶顶流场的激励使得叶顶静压分布、泄漏流产生周期性波动,不同物理量峰值在时域上存在相位延迟。 展开更多
关键词 轴流压气机 自循环机匣处理 周向偏置 非定常 扩稳机理
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