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吸附式低反动度超、跨音速轴流压气机气动设计原理及其验证 被引量:6
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作者 胡应交 王松涛 王仲奇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1179-1187,共9页
当增加动叶转角以进一步提升超、跨声速轴流压气机级负荷时,为解决其内部流动问题,提出了吸附式低反动度超、跨声速轴流压气机气动设计原理。分析了在该气动设计原理指导下,级内参数的演变规律与相互影响。利用该气动设计原理完成了一... 当增加动叶转角以进一步提升超、跨声速轴流压气机级负荷时,为解决其内部流动问题,提出了吸附式低反动度超、跨声速轴流压气机气动设计原理。分析了在该气动设计原理指导下,级内参数的演变规律与相互影响。利用该气动设计原理完成了一高负荷超声速轴流压气机气动设计,三维粘性数值模拟结果表明,在叶尖切线速度370m/s的前提下,实现了一级压比2.5,效率87%的压气机级设计。 展开更多
关键词 超、跨声速轴流压气机 低反动度 动设计 数值模拟 附面层抽吸
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全局叶型扭转角误差对轴流压气机性能影响的不确定性量化分析方法
2
作者 翟益琛 楚武利 +2 位作者 刘铠烨 莫喻钦 申轶豪 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期110-123,共14页
为了研究全局叶型扭转角误差对跨声速压气机叶片性能参数及流场结构的影响,以Rotor37为研究对象提出了一种不确定性量化流程及方法。首先基于主成分分析方法构建几何不确定性三维降阶模型,然后基于非嵌入式混沌多项式中三维正态分布变... 为了研究全局叶型扭转角误差对跨声速压气机叶片性能参数及流场结构的影响,以Rotor37为研究对象提出了一种不确定性量化流程及方法。首先基于主成分分析方法构建几何不确定性三维降阶模型,然后基于非嵌入式混沌多项式中三维正态分布变量的选取方法,用数值方法求解需求样本点上的全三维Reynolds-averaged Navier-Stokes方程以构建非嵌入式混沌多项式,借以评估大样本量下的性能响应,结果显示性能参数的统计结果服从正态分布,其平均水平不受影响,但存在约1%的波动。利用Spearman相关性分析得到影响流场的关键展向截面位置,结果表明效率与70%~100%叶高范围内的扭转角误差负相关性最强,加工时应着重提高此区域的加工精度。通过分析统计学意义下流场的波动情况和具有极端效率叶型的流场特征以探究扭转角误差对性能的影响机理,结果表明在间隙泄漏流与激波位置处的流场波动程度最剧烈,扭转角误差通过影响激波位置与泄漏流强度从而影响二者的相互干扰作用,继而影响下游的堵塞程度,最终对效率产生影响。由此可见,全局扭转角误差对叶片性能及流场的影响已不容忽视,在稳健性设计中应根据流场特征着重考虑。 展开更多
关键词 声速叶片 扭转角误差 主成分分析 非嵌入式混沌多项式 不确定性量化
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基于POD和多层感知器的跨声速压气机叶型精细优化设计方法
3
作者 茅晓晨 焦英辰 +2 位作者 陈璇 李民 高丽敏 《海军航空大学学报》 2024年第6期715-725,共11页
压气机叶型的精细化设计发展趋势对优化设计方法提出了更高要求,以性能为导向的传统优化设计方法难以满足未来高性能压气机的精细化设计需求。文章提出一种结合本征正交分解(POD)和多层感知器(MLP)的代理模型,它能够快速准确获得叶型流... 压气机叶型的精细化设计发展趋势对优化设计方法提出了更高要求,以性能为导向的传统优化设计方法难以满足未来高性能压气机的精细化设计需求。文章提出一种结合本征正交分解(POD)和多层感知器(MLP)的代理模型,它能够快速准确获得叶型流场结构。该方法首先利用拉丁超立方采样法获得样本叶型,并通过CFD计算得到叶型表面等熵马赫数分布,经POD处理后作为样本数据对MLP进行训练。结合POD-MLP和改进人工蜂群算法构建了完整的优化系统,对符合表面等熵马赫数分布约束的叶型进行寻优。基于该方法,对某跨声速叶型在设计点进行了优化。结果表明,该方法可以兼顾非设计点条件,且优化叶型的表面等熵马赫数分布符合所给约束。优化叶型的非负攻角性能明显提升,设计点下总压损失系数降低14.1%,可用攻角范围拓宽4.5%。 展开更多
关键词 声速叶型 代理模型 本征正交分解 多层感知器 精细优化设计
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轮廓度误差对超声速压气机叶栅气动性能的影响 被引量:2
4
作者 陈卓远 耿少娟 +2 位作者 刘帅鹏 刘稼昊 刘海龙 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期197-206,共10页
[目的]旨在评估轮廓度误差对压气机气动性能的影响,并为叶片鲁棒性设计提供参考。[方法]建立单峰值轮廓度误差分布数学模型,采用数值模拟方法,研究压力面和吸力面不同轮廓度组合误差对超声速压气机平面叶栅气动性能的影响。[结果]结果表... [目的]旨在评估轮廓度误差对压气机气动性能的影响,并为叶片鲁棒性设计提供参考。[方法]建立单峰值轮廓度误差分布数学模型,采用数值模拟方法,研究压力面和吸力面不同轮廓度组合误差对超声速压气机平面叶栅气动性能的影响。[结果]结果表明:吸力面轮廓度误差分布是影响叶栅总压损失的关键因素,随着吸力面轮廓度峰值误差位置向下游移动,总压损失系数逐渐降低;压力面和吸力面误差分布对气流折转角和静压升系数的影响趋势相反。对较低来流马赫数的叶栅,吸力面误差对气流折转角和静压升均起主导作用;对较高来流马赫数的叶栅,压力面误差对气流折转角和静压升影响明显。激波位置和激波强度、激波后扩张通道的流道型线综合决定了叶片表面和叶栅流道内的流动状态,使得近吸力面侧流动损失增大,近压力面侧流动损失减小,其综合效果决定了叶栅损失、气流折转角和静压升的变化。[结论]结果对指导跨声速压气机设计、加工和超差审理均具有重要意义。 展开更多
关键词 轴流 声速叶栅 轮廓度误差 误差精度 误差分布 动性能
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跨声速轴流压气机非轴对称端壁造型优化设计 被引量:9
5
作者 刘波 曹志远 +1 位作者 黄建 赵鹏程 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期689-694,共6页
为探索非轴对称端壁提高跨声速轴流压气机性能的潜力,基于三维数值模拟优化平台,针对跨声速轴流压气机转子进行了非轴对称轮毂优化造型,深入分析了非轴对称轮毂造型对跨声速压气机流场结构及性能的影响机理。结果表明:优化造型后的非轴... 为探索非轴对称端壁提高跨声速轴流压气机性能的潜力,基于三维数值模拟优化平台,针对跨声速轴流压气机转子进行了非轴对称轮毂优化造型,深入分析了非轴对称轮毂造型对跨声速压气机流场结构及性能的影响机理。结果表明:优化造型后的非轴对称轮毂同时提高了该跨声速压气机的效率和压比,最高效率点效率提高0.31%,压比提高0.31%,并改善了压气机的变工况性能。 展开更多
关键词 非轴对称端壁 轮毂 优化设计 声速
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跨声速多级轴流压气机特性预估及分析 被引量:5
6
作者 祝启鹏 高丽敏 +1 位作者 李瑞宇 刘波 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1342-1348,共7页
为了研究跨声速轴流压气机的性能分析问题,采用流线曲率法结合损失落后角模型,发展了一种利用反问题方程求解正问题的数值方法。在NASA低速平面叶栅试验数据的基础上考虑三维效应的修正,根据激波结构随工况的变化发展了一种新的激波损... 为了研究跨声速轴流压气机的性能分析问题,采用流线曲率法结合损失落后角模型,发展了一种利用反问题方程求解正问题的数值方法。在NASA低速平面叶栅试验数据的基础上考虑三维效应的修正,根据激波结构随工况的变化发展了一种新的激波损失计算方法,整理了一套适合跨声速轴流压气机的损失落后角模型。对两级跨声速轴流风扇进行了数值模拟研究,进行了设计工况的校核计算和全工况特性预测,并将计算结果与NASA试验值进行了比较分析。结果显示,设计点计算误差在1.1%以下,非设计点也能得到与试验值吻合的趋势,表明所建立的方法和模型可以有效地对跨声速多级轴流压气机进行全工况特性预测。 展开更多
关键词 声速 轴流 流线曲率法 损失落后角模型
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跨声速轴流压气机特性预测的损失模型研究 被引量:3
7
作者 吴虎 孙娜 杨金广 《航空发动机》 2007年第4期8-11,29,共5页
基于公开发表的研究成果,完善了1种新的跨声速轴流压气机总压损失及落后角预测模型,并发展了相应的跨声速轴流压气机非设计性能分析方法,建立了相应的计算机模拟程序。对2个跨声速轴流压气机的设计及非设计性能进行了数值模拟,对所得计... 基于公开发表的研究成果,完善了1种新的跨声速轴流压气机总压损失及落后角预测模型,并发展了相应的跨声速轴流压气机非设计性能分析方法,建立了相应的计算机模拟程序。对2个跨声速轴流压气机的设计及非设计性能进行了数值模拟,对所得计算结果与试验结果的比较表明,本模型与分析方法能够应用于工程计算。 展开更多
关键词 轴流 声速 性能 损失 落后角
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跨声速轴流压气机不同工况下转子激波与导流叶片尾迹相互干涉研究 被引量:1
8
作者 沙心国 杨策 +1 位作者 王虎 陈山 《航空发动机》 2011年第3期59-62,共4页
应用3维黏性流动计算软件Fine/Numeca,对某型1.5级跨声速轴流压气机进行内部流场和全工况特性数值模拟,得到该压气机特性曲线。在最高效率点和近失速点,在2种质量流量下,对压气机内部流场进行非定常对比计算,分析了在质量流量变小时,压... 应用3维黏性流动计算软件Fine/Numeca,对某型1.5级跨声速轴流压气机进行内部流场和全工况特性数值模拟,得到该压气机特性曲线。在最高效率点和近失速点,在2种质量流量下,对压气机内部流场进行非定常对比计算,分析了在质量流量变小时,压气机内部流场的变化情况。 展开更多
关键词 声速 轴流 进口导流叶片 激波-尾迹干涉 数值模拟
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叶根通槽对跨声速压气机静叶叶栅性能影响的数值仿真
9
作者 徐文峰 米瀚沁 +2 位作者 孙丹 邹世龙 鲁文昕 《沈阳航空航天大学学报》 2024年第6期11-19,共9页
为了探究叶根通槽对跨声速压气机静叶叶栅性能的影响,以高负荷扩压叶栅NACA65-K48模型为基础,通过数值仿真比较不同宽度和高度叶根通槽对压气机叶栅气动性能和流场结构的影响。结果表明,叶根通槽能够有效地削弱吸力面壁面涡强度,抑制沿... 为了探究叶根通槽对跨声速压气机静叶叶栅性能的影响,以高负荷扩压叶栅NACA65-K48模型为基础,通过数值仿真比较不同宽度和高度叶根通槽对压气机叶栅气动性能和流场结构的影响。结果表明,叶根通槽能够有效地削弱吸力面壁面涡强度,抑制沿节距和叶高方向范围的角区分离,减少叶栅的流动损失。其抑制效果随叶根通槽宽度和高度增加均呈现先增强后减弱趋势。当通槽宽度为12%弦长、高度为5%叶高时,叶根通槽对通道内流动改善效果最明显,叶栅流动损失减少11.19%。 展开更多
关键词 叶根通槽 声速 静叶叶栅 角区分离 流场结构 数值仿真
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开式风洞超声速压气机流场起动的数值研究
10
作者 张天龙 王旭 +2 位作者 林田琦 许向沈 穆文鹏 《航空工程进展》 CSCD 2024年第1期164-168,175,共6页
在开式风洞超声速平面叶栅试验中,从试验启动到叶栅建立超声速流动状态的过程,即超声速流场起动问题,已成为公认的难题。为建立可行的开式风洞超声速流场起动方法,奠定开式超声速风洞的使用基础,基于某超声速风洞,以超声速压气机平面叶... 在开式风洞超声速平面叶栅试验中,从试验启动到叶栅建立超声速流动状态的过程,即超声速流场起动问题,已成为公认的难题。为建立可行的开式风洞超声速流场起动方法,奠定开式超声速风洞的使用基础,基于某超声速风洞,以超声速压气机平面叶栅为研究对象,开展三维数值仿真研究;分析试验条件下超声速流场起动失败的原因,制定三种流场起动方案。结果表明:起动失败的原因为叶栅前缘形成了一道强正激波;仅提高风洞进口总压无法建立叶栅超声速流动状态;仅增大下壁溢流缝宽度可起动超声速叶栅流场,但有效叶栅流道数量减少,壁面附面层增厚;保持上、下壁溢流缝宽度在1倍栅距以上,在栅前上、下壁设置超声速墙并进行抽吸,可有效起动超声速流场,相邻流道出口马赫数最大波动0.01,出口气流角最大波动0.09°,周期性满足试验需求。 展开更多
关键词 开式风洞 声速 流场起动 叶栅流场
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端壁自适应射流对跨声速压气机近失速工况性能影响的数值研究
11
作者 李晓东 梁作召 +2 位作者 孙鹏 崔兴达 刘晗 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期56-65,共10页
为了提升压气机的稳定工作裕度和近失速工况性能,提出了一种在压气机静叶端壁施加端壁自适应射流的被动控制方法。利用数值模拟方法开展了不同出口轴向位置和出口偏航角的端壁自适应射流结构对跨声速压气机级性能影响的研究。研究结果表... 为了提升压气机的稳定工作裕度和近失速工况性能,提出了一种在压气机静叶端壁施加端壁自适应射流的被动控制方法。利用数值模拟方法开展了不同出口轴向位置和出口偏航角的端壁自适应射流结构对跨声速压气机级性能影响的研究。研究结果表明:端壁自适应射流结构能够有效提升压气机的稳定工作裕度,并能提高近失速工况的总压比和等熵效率,在目前综合表现最佳的端壁自适应射流方案中,稳定工作裕度改进量为27.99%,近失速工况的总压比和等熵效率分别提升了0.61%和1.07%,峰值点效率略微下降0.55%。端壁自适应射流结构能够在一定程度上抑制低能流体回流,缓解流道堵塞,降低总压损失,提升叶片负荷,射流出口位于角区分离起始位置附近的作用效果较好。 展开更多
关键词 声速 端壁自适应射流 稳定裕度 角区分离 流动控制 近失速工况
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端壁合成射流激励参数变化对跨声速轴流压气机性能的影响 被引量:3
12
作者 王广 楚武利 +1 位作者 张皓光 郭正涛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期193-202,共10页
为了提升高负荷轴流压气机的气动性能,提出了一种在端壁上施加合成射流的主动流动控制方法。以跨声速轴流压气机NASA Rotor35为研究对象,在固定端壁激励于叶顶堵塞核心位置的基础上,数值模拟了3个激励频率和3个射流峰值速度对该压气机... 为了提升高负荷轴流压气机的气动性能,提出了一种在端壁上施加合成射流的主动流动控制方法。以跨声速轴流压气机NASA Rotor35为研究对象,在固定端壁激励于叶顶堵塞核心位置的基础上,数值模拟了3个激励频率和3个射流峰值速度对该压气机气动性能的影响,获得了端壁合成射流激励参数的影响规律。计算结果表明:激励频率对压气机的近失速流量影响不大,但对总压比和等熵效率有较大影响,并且存在一个激励频率的阈值,只有当激励频率大于该阈值时,才能使得总压比和等熵效率高于原型压气机。射流峰值速度对压气机性能的影响不如激励频率,在超过激励频率阈值的端壁合成射流作用下,即使射流峰值速度较小,压气机也能获得比原型压气机更高的流量裕度、总压比和等熵效率,而且随着射流峰值速度的增大,压气机的性能还可以进一步提高。 展开更多
关键词 声速轴流 端壁合成射流 主动流动控制 数值模拟
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跨声速轴流压气机多叶排反问题优化方法 被引量:3
13
作者 刘昭威 吴虎 唐晓毅 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期118-124,共7页
为提升跨声速压气机的气动性能,以叶轮机械三维黏性反问题设计理论为基础,发展了适用于压气机多叶排三维反问题优化设计方法。描述了压气机多叶排流场计算所采用的数值求解技术,详细推导了反问题优化设计方法和流程。为验证方法的正确性... 为提升跨声速压气机的气动性能,以叶轮机械三维黏性反问题设计理论为基础,发展了适用于压气机多叶排三维反问题优化设计方法。描述了压气机多叶排流场计算所采用的数值求解技术,详细推导了反问题优化设计方法和流程。为验证方法的正确性,运用德国宇航中心单级跨声速压气机R030-SUKS/31的实验数据与计算结果进行对比。在对原型叶片表面载荷进行分析的基础上,重新修改叶片表面载荷分布,并通过反问题设计方法计算得到新的叶片几何构型。结果表明,通过修改叶片表面载荷分布,运用反问题设计方法得到的压气机,其进口相对马赫数有所提升,压气机流量和压比分别提高了3.5%和2.0%,气动性能有明显提升,验证了方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 反问题设计方法 载荷分布 优化设计 声速
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缝式机匣处理对跨声速轴流压气机叶尖流场结构的非定常影响 被引量:2
14
作者 迟志东 楚武利 +2 位作者 张耀峰 杨吉博 张皓光 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期25-33,共9页
为了揭示缝式机匣处理对压气机叶顶流场结构的影响机制,采用非定常数值模拟方法,对带有机匣处理的跨声速压气机进行了细致的研究。结果表明,机匣处理作用下叶顶流场的频率特征发生显著变化。实壁机匣条件下,间隙泄漏涡的破碎和分化脱落... 为了揭示缝式机匣处理对压气机叶顶流场结构的影响机制,采用非定常数值模拟方法,对带有机匣处理的跨声速压气机进行了细致的研究。结果表明,机匣处理作用下叶顶流场的频率特征发生显著变化。实壁机匣条件下,间隙泄漏涡的破碎和分化脱落是叶顶流场非定常波动的主要诱因。在机匣处理作用下,间隙泄漏流获得有效激励,同时脱体激波后移,二者共同作用使泄漏涡破碎得到抑制,此时机匣处理的激励频率主导了叶顶流动的非定常特性。叶顶流场涡结构分析表明,间隙泄漏涡和角区涡的交互作用在不同流量工况呈现明显差异。在大流量工况,间隙泄漏涡和角区涡的相互作用较弱,流场中存在较为独立的双涡结构,而在小流量工况,间隙泄漏涡和角区涡相互作用变强,流场中出现强烈的交互涡结构变化。 展开更多
关键词 声速轴流 匣处理 间隙泄漏涡 角区涡 非定常流动
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流线曲率法在多级跨声速轴流压气机特性预测中的应用 被引量:8
15
作者 巫骁雄 刘波 唐天全 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2235-2245,共11页
为研究多级跨声速压气机的分析问题,以通流理论为基础,采用了一系列适用于跨声速压气机的攻角、落后角和损失等经验模型,发展了一套基于流线曲率法的通流计算程序来预测跨声速压气机流场及其工作特性。为提高经验模型的预测精度,考虑到... 为研究多级跨声速压气机的分析问题,以通流理论为基础,采用了一系列适用于跨声速压气机的攻角、落后角和损失等经验模型,发展了一套基于流线曲率法的通流计算程序来预测跨声速压气机流场及其工作特性。为提高经验模型的预测精度,考虑到真实压气机中复杂的三维流动效应,针对部分早期模型进行了合理改进,包括改进了落后角模型使其适用于更大弯度范围叶型,以及采用一种更为合理的可变结构激波损失预测模型。针对两台跨声速压气机算例进行了计算校验,并将校验结果与实验值和三维数值计算进行对比。对比表明,设计工况下总压比最大计算误差为4.1%,效率误差为1.1%,在非设计工况特性预测和展向流场参数计算中也能得到和实验值相符的变化趋势,该通流计算方法可为现代跨声速轴流多级压气机特性分析提供具有参考价值的预测结果。 展开更多
关键词 通流计算 流线曲率法 声速 损失与落后角模型 特性预测
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跨声速轴流压气机三维黏性流场的数值模拟 被引量:2
16
作者 李佳丽 梁德旺 《航空发动机》 2005年第3期13-16,共4页
改进了动静叶级间的掺混面处理方法,提出了用参数分布修正方法来保证参数在掺混面上的周向不均匀性,并使用亚松弛的参数分布系数来解决程序在动静叶轴向间距较小时的计算稳定性和收敛性问题。采用经改进的NAPA软件对NASA37级压气机的设... 改进了动静叶级间的掺混面处理方法,提出了用参数分布修正方法来保证参数在掺混面上的周向不均匀性,并使用亚松弛的参数分布系数来解决程序在动静叶轴向间距较小时的计算稳定性和收敛性问题。采用经改进的NAPA软件对NASA37级压气机的设计点和在不同转速下的流场进行了数值模拟,计算结果与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 声速 三维黏性流场 级间混合处理 数值模拟 轴流 黏性流场 声速 三维 计算稳定性 不均匀性
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基于一维模型的跨声速轴流压气机特性预测研究 被引量:2
17
作者 王何建 刘波 张博涛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1256-1264,共9页
为发展一套对于现如今多级跨声速轴流压气机特性预测较为精准、快捷的计算程序,选取了合适的压气机参考攻角模型,建立了适用于双圆弧大弯角叶型的设计点/非设计点落后角模型。采用某套大弯角平面叶栅在多个工况下的实验数据对新建立的... 为发展一套对于现如今多级跨声速轴流压气机特性预测较为精准、快捷的计算程序,选取了合适的压气机参考攻角模型,建立了适用于双圆弧大弯角叶型的设计点/非设计点落后角模型。采用某套大弯角平面叶栅在多个工况下的实验数据对新建立的落后角模型进行校验,并将攻角、落后角模型嵌入到HARIKA算法中,实现对HARIKA算法原模型的替换,用新建立的HARIKA算法和三维数值计算软件NUMECA对某型两级跨声速轴流压气机在设计/非设计转速下进行特性计算。结果表明:本文建立的落后角模型对于叶栅出口气流落后角预测值与实验值较好地吻合,平均误差为0.42°,预测误差较小。新的HARIKA算法对于压气机特性的预测结果相比于三维数值计算结果更贴近于实验值,其中压比最大预测误差2.54%,效率最大预测误差3.68%,总体预测误差较小,证明本文建立的非设计点落后角模型具有一定的准确性与适用性,改进后的HARIKA算法在多级跨声速轴流压气机特性预测方面具有一定的工程实用性。 展开更多
关键词 落后角模型 声速轴流 大弯角平面叶栅 特性计算 HARIKA算法
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实验探究周向进气畸变对局部喘振型跨声速轴流压气机进气的影响 被引量:2
18
作者 闫建东 潘天宇 +1 位作者 武文倩 李秋实 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期65-75,共11页
为深入探究失速点变化机理,采用实验方法探究了三种不同周向畸变强度的进气边界对压气机失稳演化的影响机理。在试验过程中,通过增加动态测试点以测量转子叶尖的静压和静子尾缘的总压,并在压气机出口容腔内增加测点以检测系统响应。结... 为深入探究失速点变化机理,采用实验方法探究了三种不同周向畸变强度的进气边界对压气机失稳演化的影响机理。在试验过程中,通过增加动态测试点以测量转子叶尖的静压和静子尾缘的总压,并在压气机出口容腔内增加测点以检测系统响应。结果表明,当进口存在周向畸变时,失稳点流量的减小是由于压气机的失稳演化过程从局部喘振转变成了突尖波。在均匀进气时,该压气机失速演化过程为局部喘振,扰动以低频轴对称的形式出现在静子叶根区域。当进口存在周向畸变时,静子叶根处仍会出现不稳定低频扰动,但由于周向畸变的存在使其不再具备轴对称性,因此该低频扰动无法进一步发展,最终由于转子叶尖出现了突尖波导致压气机失稳。本研究主要结论为周向进气畸变可以通过改变压气机失速过程进而影响压气机失速点变化。 展开更多
关键词 声速 稳定裕度 失速先兆 周向进畸变 局部喘振
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跨声速轴流压气机失速机理探究及失速过程的模态分解 被引量:2
19
作者 刘震雄 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期23-30,共8页
为研究跨声速轴流压气机的失速机理,结合节流阀模型对跨声速轴流压气机NASA Rotor 35转子进行多流道数值模拟。为进一步探究跨声速轴流压气机在整个失速过程中流场的变化特征,应用本征正交分解(POD)方法对失速过程中叶顶区域的流场进行... 为研究跨声速轴流压气机的失速机理,结合节流阀模型对跨声速轴流压气机NASA Rotor 35转子进行多流道数值模拟。为进一步探究跨声速轴流压气机在整个失速过程中流场的变化特征,应用本征正交分解(POD)方法对失速过程中叶顶区域的流场进行分析。结果表明:失速起始于叶片顶部区域,逐渐发展为失速团,并以低于转子转速作同轴同方向旋转;通过对比不同时刻的流场特征,"前缘溢流"在整个失速发展过程中始终存在,可作为流场开始出现恶化的判断依据;识别出失速过程中流场中存在的大尺度流动扰动结构。 展开更多
关键词 声速轴流 失速过程 失速 模态分析
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转子叶尖间隙形状对跨声速轴流压气机性能影响机理分析 被引量:3
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作者 张成烽 张国臣 +2 位作者 徐志晖 孙丹 刘鹏程 《航空发动机》 北大核心 2023年第3期66-74,共9页
为研究转子不同叶尖间隙形状对跨声速轴流压气机性能的影响机理,分别对平行式叶尖间隙进行渐变式和阶梯式改型优化,并利用商业软件NUMECA进行数值模拟。结果表明:对平行式叶尖间隙进行渐变式和阶梯式改型优化后,压气机性能有较大提高,... 为研究转子不同叶尖间隙形状对跨声速轴流压气机性能的影响机理,分别对平行式叶尖间隙进行渐变式和阶梯式改型优化,并利用商业软件NUMECA进行数值模拟。结果表明:对平行式叶尖间隙进行渐变式和阶梯式改型优化后,压气机性能有较大提高,改型后0.204-0.408的各类间隙压气机性能优于0.408-0.204间隙的。相比较平行间隙PTC 0.204-0.204,渐变式TTC0.204-0.408和阶梯式STC 0.204-0.408的失速裕度分别提高1.12%和1.61%,峰值效率基本不变,同时近失速工况下的总压比和效率也略有提高。叶尖泄漏涡得到抑制,间隙处的流体低速区明显减小,流动损失减小,流场得到较大改善。转子通道的总压比在85%叶高处明显提高,分别提高了1.01%和3.13%。阶梯式叶尖间隙压气机的静子通道40%叶高处总压损失系数减小达75.4%。对平行式叶尖间隙进行改型处理能够有效提高压气机性能,且阶梯式叶尖间隙比渐变式的对压气机性能提高的效果更加显著。 展开更多
关键词 叶尖间隙 叶尖泄漏流 转子 失速裕度 间隙形状 损失系数 声速轴流
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