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跨声速压气机转子非定常流场的DMD模态分析
被引量：
4
1
作者
刘震雄
竺晓程
杜朝辉
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期25-32,共8页
采用动力模态分解(DMD)方法对跨声速轴流式压气机转子叶尖区域的复杂流场进行分析。通过DMD分解技术捕获转子叶尖流场的动力学信息和对应的流动结构,选取小质量流量工况下的非定常计算结果为基础数据,得到该工况下99%叶高平面上流线方...
采用动力模态分解(DMD)方法对跨声速轴流式压气机转子叶尖区域的复杂流场进行分析。通过DMD分解技术捕获转子叶尖流场的动力学信息和对应的流动结构,选取小质量流量工况下的非定常计算结果为基础数据,得到该工况下99%叶高平面上流线方向速度、径向速度的DMD模态云图以及特征频率,评估了DMD方法分析跨声速压气机叶尖非定常流动特征的能力。结果表明:DMD方法能捕捉到转子叶尖非定常流场的特征频率,第二阶DMD模态的频率与转子叶尖区域小质量流量工况下的振荡频率相等,其他较高的几阶模态频率正好是振荡频率的倍频;提取的前四阶DMD模态中,第一阶模态与均匀流场较为相似;流场振荡主要由低阶模态引起,高阶模态只是流场信息的补充;在一个波动周期内,叶尖区域流场存在正负速度的交替变化过程。
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关键词
跨声速压气机
叶尖区域
非定常波动
动力学模态分解
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职称材料
跨声速压气机转子叶顶区域流场非定常计算和POD分析
被引量：
3
2
作者
刘震雄
竺晓程
杜朝辉
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期458-466,共9页
采用时间精确求解法对跨声速轴流式压气机转子NASA Rotor35单流道进行了三维非定常数值模拟,研究了叶顶区域流场的时间非定常波动特性。将叶顶区域流场的非定常解作为快照,采用本征正交分解(POD)方法提取POD模态,进一步分析了叶顶近失...
采用时间精确求解法对跨声速轴流式压气机转子NASA Rotor35单流道进行了三维非定常数值模拟,研究了叶顶区域流场的时间非定常波动特性。将叶顶区域流场的非定常解作为快照,采用本征正交分解(POD)方法提取POD模态,进一步分析了叶顶近失速点流场的流动特性。结果表明:在近峰值效率点的大质量流量工况下,叶顶区域流场呈现出稳定性,基本不发生随时间波动的特性;在近失速点的小质量流量工况下,叶顶区域流场呈现周期性的波动特性,由激波与叶顶间隙泄漏涡形成的破碎、通道中部未形成泄漏涡的相邻叶片泄漏流流线以及来流一起形成的叶顶二次涡是叶顶非定常周期性波动形成的必要条件。
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关键词
跨声速压气机
叶顶间隙泄漏流
非定常波动
本征正交分解
模态分析
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职称材料
基于动力学模态分解法的轴流压气机叶顶非定常流动分析
被引量：
1
3
作者
刘震雄
胡博
《汽轮机技术》
北大核心
2021年第3期161-166,共6页
对跨声速轴流压气机转子进行非定常数值模拟,采用动力学模态分解法对叶顶区域的非定常流动进行模态分析,进一步认识叶顶区域流场的非定常流动机理。研究发现:动力学模态分解法捕捉到叶顶区域非定常流场的特征频率6.83kHz,对应模态是形...
对跨声速轴流压气机转子进行非定常数值模拟,采用动力学模态分解法对叶顶区域的非定常流动进行模态分析,进一步认识叶顶区域流场的非定常流动机理。研究发现:动力学模态分解法捕捉到叶顶区域非定常流场的特征频率6.83kHz,对应模态是形成叶顶区域流场非定常波动的主要模态。各阶模态中低阶模态结构主要集中在叶片前缘,表征大尺度的压力波动;高阶模态结构为集中在叶片压力面的正负交替结构,表征小尺度高频的压力脉动,是对流场信息的细化补充。采用前5阶动力学模态重构的流场能够包含叶顶区域非定常流场的主要流动信息与结构,可以实现对流场的降维处理。通过第1阶动力学模态重构的流场发现在近失速工况下叶顶区域的非稳定流动激发了压气机进口处周向传播的谐波扰动,谐波扰动与叶片振动的相互作用和反馈,强化了叶顶区域的非稳定流动,是产生流动不稳定性的原因之一。
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关键词
跨声速轴流压气机
叶顶区域
非定常波动
动力学模态分解
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职称材料
题名
跨声速压气机转子非定常流场的DMD模态分析
被引量：
4
1
作者
刘震雄
竺晓程
杜朝辉
机构
上海交通大学机械与动力工程学院工程热物理研究所
出处
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期25-32,共8页
基金
2011上海交通大学协同创新基金资助项目
文摘
采用动力模态分解(DMD)方法对跨声速轴流式压气机转子叶尖区域的复杂流场进行分析。通过DMD分解技术捕获转子叶尖流场的动力学信息和对应的流动结构,选取小质量流量工况下的非定常计算结果为基础数据,得到该工况下99%叶高平面上流线方向速度、径向速度的DMD模态云图以及特征频率,评估了DMD方法分析跨声速压气机叶尖非定常流动特征的能力。结果表明:DMD方法能捕捉到转子叶尖非定常流场的特征频率,第二阶DMD模态的频率与转子叶尖区域小质量流量工况下的振荡频率相等,其他较高的几阶模态频率正好是振荡频率的倍频;提取的前四阶DMD模态中,第一阶模态与均匀流场较为相似;流场振荡主要由低阶模态引起,高阶模态只是流场信息的补充;在一个波动周期内,叶尖区域流场存在正负速度的交替变化过程。
关键词
跨声速压气机
叶尖区域
非定常波动
动力学模态分解
Keywords
transonic axial compressor
blade tip region
unsteady flow oscillation
dynamic mode decomposition
分类号
TH452 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
跨声速压气机转子叶顶区域流场非定常计算和POD分析
被引量：
3
2
作者
刘震雄
竺晓程
杜朝辉
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期458-466,共9页
基金
2011上海交通大学协同创新基金资助项目
文摘
采用时间精确求解法对跨声速轴流式压气机转子NASA Rotor35单流道进行了三维非定常数值模拟,研究了叶顶区域流场的时间非定常波动特性。将叶顶区域流场的非定常解作为快照,采用本征正交分解(POD)方法提取POD模态,进一步分析了叶顶近失速点流场的流动特性。结果表明:在近峰值效率点的大质量流量工况下,叶顶区域流场呈现出稳定性,基本不发生随时间波动的特性;在近失速点的小质量流量工况下,叶顶区域流场呈现周期性的波动特性,由激波与叶顶间隙泄漏涡形成的破碎、通道中部未形成泄漏涡的相邻叶片泄漏流流线以及来流一起形成的叶顶二次涡是叶顶非定常周期性波动形成的必要条件。
关键词
跨声速压气机
叶顶间隙泄漏流
非定常波动
本征正交分解
模态分析
Keywords
transonic compressor
tip region leakage flow
unsteady flow oscillation
POD
mode analysis
分类号
TH45 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于动力学模态分解法的轴流压气机叶顶非定常流动分析
被引量：
1
3
作者
刘震雄
胡博
机构
上海民航职业技术学院
中国商飞上海飞机设计研究院
出处
《汽轮机技术》
北大核心
2021年第3期161-166,共6页
文摘
对跨声速轴流压气机转子进行非定常数值模拟,采用动力学模态分解法对叶顶区域的非定常流动进行模态分析,进一步认识叶顶区域流场的非定常流动机理。研究发现:动力学模态分解法捕捉到叶顶区域非定常流场的特征频率6.83kHz,对应模态是形成叶顶区域流场非定常波动的主要模态。各阶模态中低阶模态结构主要集中在叶片前缘,表征大尺度的压力波动;高阶模态结构为集中在叶片压力面的正负交替结构,表征小尺度高频的压力脉动,是对流场信息的细化补充。采用前5阶动力学模态重构的流场能够包含叶顶区域非定常流场的主要流动信息与结构,可以实现对流场的降维处理。通过第1阶动力学模态重构的流场发现在近失速工况下叶顶区域的非稳定流动激发了压气机进口处周向传播的谐波扰动,谐波扰动与叶片振动的相互作用和反馈,强化了叶顶区域的非稳定流动,是产生流动不稳定性的原因之一。
关键词
跨声速轴流压气机
叶顶区域
非定常波动
动力学模态分解
Keywords
transonic axial compressor
blade tip flow
unsteady flow
dynamic mode decomposition
分类号
TK474.81 [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
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出处
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被引量
操作
1
跨声速压气机转子非定常流场的DMD模态分析
刘震雄
竺晓程
杜朝辉
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
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下载PDF
职称材料
2
跨声速压气机转子叶顶区域流场非定常计算和POD分析
刘震雄
竺晓程
杜朝辉
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
3
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职称材料
3
基于动力学模态分解法的轴流压气机叶顶非定常流动分析
刘震雄
胡博
《汽轮机技术》
北大核心
2021
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