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储热型压缩空气储能系统参数研究
1
作者 赵军 王坤 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期317-321,共5页
采用变比热模型进行压缩空气储能系统设计点热力计算,进行系统设计参数对储能效率影响的研究。模拟储热型压缩空气储能系统的算例计算结果表明:随着压气机压比的增加,总效率呈非线性增加,且增加速率越来越小。当压气机绝热效率较高时,... 采用变比热模型进行压缩空气储能系统设计点热力计算,进行系统设计参数对储能效率影响的研究。模拟储热型压缩空气储能系统的算例计算结果表明:随着压气机压比的增加,总效率呈非线性增加,且增加速率越来越小。当压气机绝热效率较高时,只需要较低的压比即可实现高的总效率;随着储热罐的保温系数、总压恢复系数的增加,系统总效率呈单调增加;压气机进气温度对总效率的影响非常小;储能系统总效率随着压气机、涡轮机绝热效率的增加呈线性增加,但对涡轮机绝热效率更敏感;储能系统总效率随五个参数的增加都呈单调增加,不呈先增加后降低的抛物线特性,可简化储能系统总体方案设计。 展开更多
关键词 压缩空气储能 变比热模型 压气机绝热效率 涡轮绝热效率 压气机压比 储热罐保温系数 储热罐总压恢复系数
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波瓣尾缘切角对涡扇发动机混合排气系统气动热力性能影响 被引量：16
2
作者 刘友宏 张少鹏 +3 位作者 杨旭 谢翌 邵万仁 吴飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期734-740,共7页
为了获得尾缘切角对涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统的流场、热混合效率、总压恢复系数以及推力系数的影响,以涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统为研究对象,采用基于Navier-Stokes方程的三维数值模拟方法对不同波瓣尾缘切角模型进行了计... 为了获得尾缘切角对涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统的流场、热混合效率、总压恢复系数以及推力系数的影响,以涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统为研究对象,采用基于Navier-Stokes方程的三维数值模拟方法对不同波瓣尾缘切角模型进行了计算并得到了气动热力性能的影响规律。结果表明:较大的尾缘切角造成在尾缘截面前主次流更早的提前混合,使流向涡的产生和发展在位置上向上游提前,以至于在尾缘截面之后的一定范围内混合效率更高。但大尾缘切角同时也造成较大的能量损失,以至于总压恢复系数较小,总的混合效率偏低:相比0°切角,25°切角的总压恢复系数减小了0.34%,热混合效率减小了11%。适当的尾缘切角修形可以增大推力系数。 展开更多
关键词 涡扇发动机 波瓣 尾缘切角 混合排气系统 热混合效率 总压恢复系数 推力系数
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波瓣帽罩结构和脊线对混合排气系统性能影响 被引量：10
3
作者 谢翌 阮登芳 +3 位作者 钟晨 孙振业 袁春 潘小兵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期314-319,共6页
为了明确波瓣帽罩结构和不同脊线形状对混合排气系统气动热力性能的影响,采用基于Navier-Stokes方程组的三维数值模拟方法对含帽罩结构以及脊线发生变化的4个波瓣混合器模型进行了定量研究,并将研究结果同原始波瓣混合器模型进行了对比... 为了明确波瓣帽罩结构和不同脊线形状对混合排气系统气动热力性能的影响,采用基于Navier-Stokes方程组的三维数值模拟方法对含帽罩结构以及脊线发生变化的4个波瓣混合器模型进行了定量研究,并将研究结果同原始波瓣混合器模型进行了对比。结果表明,帽罩结构能改善波瓣周围的流场,减小由于扩张角过大所导致的边界层分离,从而缩小流动损失;波瓣脊线形状的改变虽然能改变波瓣混合器附近的流场,从而减小流动损失,提高总压回复系数,但与此同时,脊线的改变也会影响主、次流间的混合,降低热混合效率。同原型相比,改变波瓣脊线加入帽罩结构后,研究的波瓣混合器总压恢复系数的最大增幅为1%,而热混合效率的最大降幅却为11%。 展开更多
关键词 波瓣混合排气系统 帽罩 波瓣脊线 热混合效率 总压恢复系数
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波瓣穿透率对波瓣混合排气系统性能影响 被引量：17
4
作者 谢翌 刘友宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期207-213,252,共8页
基于Navier-Stokes方程组对某型涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统进行了数值模拟,获得了波瓣长度以及扩张角分别不变时,不同穿透率模型的流场、涡量场的变化规律,揭示了通过不同方法改变穿透率对强迫排气系统混合性能的影响。模拟结果表... 基于Navier-Stokes方程组对某型涡扇发动机波瓣强迫混合排气系统进行了数值模拟,获得了波瓣长度以及扩张角分别不变时,不同穿透率模型的流场、涡量场的变化规律,揭示了通过不同方法改变穿透率对强迫排气系统混合性能的影响。模拟结果表明,在排气系统出口处,当瓣长一定时,热混合效率随穿透率的增加先增加而后逐渐趋于不变,当波瓣扩张角不变时,热混合效率随穿透率的增加而增加;总压恢复系数和推力系数随穿透率的增加均不断降低。 展开更多
关键词 波瓣混合器 排气系统 穿透率 热混合效率 总压恢复系数 推力系数
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非对称波瓣下外扩张角对S型喷管气动热力性能影响 被引量：4
5
作者 刘友宏 杜力伟 +3 位作者 李腾 邵万仁 徐速 邓洪伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期678-687,共10页
为了研究非对称波瓣下外扩张角对S型喷管气动热力性能的影响规律,以含非对称波瓣的S型喷管为研究对象,保持非对称波瓣长度、内扩张角、高宽比及上外扩张角不变,取定非对称波瓣下外扩张角依次为17.75°,22.75°,27.75°,32.7... 为了研究非对称波瓣下外扩张角对S型喷管气动热力性能的影响规律,以含非对称波瓣的S型喷管为研究对象,保持非对称波瓣长度、内扩张角、高宽比及上外扩张角不变,取定非对称波瓣下外扩张角依次为17.75°,22.75°,27.75°,32.75°,建立了一组具有不同下外扩张角的非对称波瓣S型喷管模型。通过数值求解Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程,得到了S型喷管气动热力性能随非对称波瓣下外扩张角的变化规律。研究结果表明:第一个弯道上游流场中,流向涡具有较强的混合能力,其核心区无量纲涡量值随非对称波瓣下外扩张角增大而逐渐增大;然而,在第一个弯道下游流场中,所有模型对应的流向涡核心区无量纲涡量值均已非常微弱。在S型喷管弯道区域,流道流向、截面形状发生巨大改变,使得内外涵流体混合效果显著提高,但混合流体的总压恢复系数却急剧下降。混合流体热混合效率值受下外扩张角影响不明显,但S型喷管下半部分内壁面温度随下外扩张角增大而逐渐上升。在S型喷管出口,下外扩张角为17.75°模型的总压恢复系数为0.9464,高于其他3种模型,并且相对于该截面上总压恢复系数最低值增加了0.55%。 展开更多
关键词 非对称波瓣 S型喷管 下外扩张角 流向涡 热混合效率 总压恢复系数
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吊挂系统对波瓣混合排气系统气动热力性能影响 被引量：2
6
作者 谢翌 刘友宏 钟晨 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期15-24,共10页
为了明确短舱中吊挂系统的堵塞效应对波瓣混合排气系统气动热力性能的影响,采用数值模拟的方法对包含吊挂的混合排气系统进行了定量研究。研究结果表明,受吊挂系统的影响,在波瓣混合排气系统混合段内,存在着一大尺度的回流区,其作用范... 为了明确短舱中吊挂系统的堵塞效应对波瓣混合排气系统气动热力性能的影响,采用数值模拟的方法对包含吊挂的混合排气系统进行了定量研究。研究结果表明,受吊挂系统的影响,在波瓣混合排气系统混合段内,存在着一大尺度的回流区,其作用范围随吊挂长度的增加而增加。在性能参数方面,与未考虑吊挂系统时相比,考虑吊挂之后,虽然混合排气系统出口处热混合效率以及推力系数下降很小,最大降幅仅分别为0.017和0.01,但总压恢复系数却显著下降,最大降幅达到了0.03。此外,随着吊挂系统长度的变化,排气系统出口处的热混合效率、总压恢复系数以及推力系数变化幅度小于0.01,变化很小。 展开更多
关键词 波瓣混合排气系统 吊挂系统 热混合效率 总压恢复系数 推力系数
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气冷环向稳定器张角对混合扩压器性能影响 被引量：2
7
作者 刘友宏 周开福 牛俊杰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2312-2319,共8页
为了研究气冷环向稳定器张角对混合扩压器性能的影响规律,针对一种混合扩压器和气冷稳定器一体化新型结构,基于N-S方程建立了流场三维数值计算模型,采用数值模拟研究了气冷环向稳定器张角对混合扩压器流场、热混合效率和流动损失的影响... 为了研究气冷环向稳定器张角对混合扩压器性能的影响规律,针对一种混合扩压器和气冷稳定器一体化新型结构,基于N-S方程建立了流场三维数值计算模型,采用数值模拟研究了气冷环向稳定器张角对混合扩压器流场、热混合效率和流动损失的影响规律。结果表明:在气冷稳定器的诱导作用下,外涵冷空气大量入侵内涵高温燃气,使内外涵流体之间进行强力掺混,大大提高了外涵冷空气温度;随着气冷环向稳定器张角的增大,稳定器堵塞比增大,流动损失增大,总压恢复系数减小;14°张角模型的混合扩压器总压恢复系数最大,其值为0.992,比最小值大0.002;此外,热混合效率随气冷环向稳定器张角的增加变化较小,加力燃烧室出口热混合效率最大值与最小值仅相差1.6%。 展开更多
关键词 混合扩压器 气冷环向稳定器 张角 热混合效率 总压恢复系数
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超级燃烧室混合室掺混特性数值研究 被引量：1
8
作者 程晓军 范育新 +2 位作者 蔡迪 张斌 贾冰岳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1094-1101,共8页
为了满足TBCC超级燃烧室的各工作模式下的低阻高效混合,设计了两种采用方形波瓣混合器和结构可调的导流片相结合的强化掺混方案。方案A由上下扩张角不等的波瓣混合器和处于波谷上方的离散状导流片组成,波瓣混合器正对于分流环;方案B由... 为了满足TBCC超级燃烧室的各工作模式下的低阻高效混合,设计了两种采用方形波瓣混合器和结构可调的导流片相结合的强化掺混方案。方案A由上下扩张角不等的波瓣混合器和处于波谷上方的离散状导流片组成,波瓣混合器正对于分流环;方案B由全环形导流片和上下等扩张角的波瓣混合器组成,波瓣混合器的中径小于分流环直径。通过数值研究对比分析了两种混合方案的流动特征发现,两种方案都未出现倒流和流动分离现象;除冲压模态时的波峰截面方案B的流线分布较为理想外,其它工作状态下方案A波峰和波谷截面流线分布均优越方案B。通过对总压恢复系数、热混合效率及动量混合系数的对比发现,混合方案A在飞行Ma03的各工作状态下的总压恢复系数均高于方案B最多高3.5%且能在较短的掺混距离内使内外涵气流的温度和速度混合均匀。考虑到兼顾飞行Ma03范围内的低阻高效混合要求,方案A具有良好的强化掺混特性。 展开更多
关键词 超级燃烧室 波瓣混合器 总压恢复系数 热混合效率 动量混合系数
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非轴对称前涵道引射器性能的数值研究 被引量：5
9
作者 冷中明 周建华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1465-1473,共9页
以轴对称前涵道引射器为基础,提出了一种非轴对称前涵道引射器方案。为了比较非轴对称和轴对称前涵道引射器在热混合效率,引射系数和总压恢复方面的不同,采用数值模拟的方法对不同掺混角度和进出口压比的模型进行了计算,并得到引射器的... 以轴对称前涵道引射器为基础,提出了一种非轴对称前涵道引射器方案。为了比较非轴对称和轴对称前涵道引射器在热混合效率,引射系数和总压恢复方面的不同,采用数值模拟的方法对不同掺混角度和进出口压比的模型进行了计算,并得到引射器的性能参数变化规律。结果表明,在开口面积不变的情况下,增大气流的掺混角度会使前涵道引射器的热混合效率降低,总压恢复系数减小,引射系数也有较大的减小;在亚临界时,随着进出口压比的增大,引射器的热混合效率和总压恢复系数逐渐变大,引射系数则会减小,并且相同条件下,非轴对称前涵道引射器与轴对称前涵道引射器相比,热混合效率提高,总压恢复系数和引射系数分别会减小大约2%和20%。 展开更多
关键词 非轴对称前涵道引射器 轴对称前涵道引射器 热混合效率 引射系数 总压恢复系数
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内外涵波瓣宽度比对波瓣强迫混合排气系统性能影响 被引量：2
10
作者 赵建超 谢翌 刘友宏 《科学技术与工程》 2010年第34期8476-8481,共6页
建立了不同内外涵波瓣宽度比的某涡扇发动机波瓣混合排气系统的几何模型和数值计算模型,并对其进行三维数值模拟研究,得到了在波瓣强迫混合排气中不同内外涵波瓣宽度比对波瓣混合器流场、热混合效率、总压恢复系数和推力系数的影响规律... 建立了不同内外涵波瓣宽度比的某涡扇发动机波瓣混合排气系统的几何模型和数值计算模型,并对其进行三维数值模拟研究,得到了在波瓣强迫混合排气中不同内外涵波瓣宽度比对波瓣混合器流场、热混合效率、总压恢复系数和推力系数的影响规律。结果表明:在混合器出口处,当内外涵波瓣宽度比在0.272至1.068范围内变化时,热混合效率随内外涵波瓣宽度比的增加而增加,总压恢复系数随内外涵波瓣宽度比的增大而减少,推理系数随内外涵波瓣宽度比的增加而增加。 展开更多
关键词 波瓣混合器 排气系统 高宽比 热混合效率 总压恢复系数
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