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题名中斯托克斯数载粒子射流速度演变实验分析
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作者
李庆展
曾怡
李泳耀
姜华伟
刘宇飞
江磊
王维
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机构
中国兵器工业集团中兵智能创新研究院有限公司
北京理工大学机电学院
中国科学院过程工程研究所
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出处
《哈尔滨工业大学学报》
北大核心
2025年第8期105-114,共10页
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基金
国家自然科学基金(52205035,22161142006,51876212)
国家重点研发计划项目(2024YFB4711100)。
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文摘
为系统全面地理解中斯托克斯数载粒子射流(MSPJ)的动力学特性,并验证泰勒流体粒子理论在更小粒子情况下的适用性,开展了中斯托克斯数载粒子射流速度演变实验分析。首先,搭建了粒子图像测速(PIV)实验台。其次,分别进行了6组不同初速度下的宏观大尺度与介观尺度测量实验。最后,进行了两种尺度下粒子的瞬时速度、平均速度和脉动速度的演化规律对比分析,并结合泰勒流体粒子理论模型对MSPJ速度衰减进行了预测和验证分析。结果表明:沿射流中心线的粒子平均速度衰减趋势与气相相似,呈现出先增大后减小的趋势;而由于壁面反弹的低速粒子与射流中心的高速粒子混合,粒子脉动速度的衰减显著不同,呈现出先减小后增大再减小的趋势。此外,喷嘴附近的粒子脉动速度场与平均速度场的分布存在显著差异,脉动速度场表现为中间速度较小、边缘及过渡区速度较大的分布特征,平均速度场则相反。泰勒流体粒子理论对MSPJ粒子速度衰减预测的最大累积误差为6.16%。重粒子的速度自相似性因明显的惯性效应而更快衰减。本研究能够为滑移速度、曳力及发动机油液喷雾等相关领域的进一步研究提供参考。
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关键词
射流
中斯托克斯数
速度场
粒子图像测速(PIV)
衰减
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Keywords
jet
moderate-Stokes-number
velocity field
particle image velocimetry(PIV)
decay
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分类号
O358
[理学—流体力学]
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题名油气混相回流泵送密封结构启动过程摩擦磨损性能试验
被引量：1
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作者
李庆展
李双喜
郑娆
江磊
曾怡
朱明月
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机构
中国兵器工业集团中兵智能创新研究院有限公司
北京化工大学流体密封技术研究中心
北京理工大学
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出处
《航空发动机》
北大核心
2023年第5期167-174,共8页
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基金
国家重点研发计划(2018YFB2000800)资助。
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文摘
针对航空发动机轴承腔油气混相回流泵送密封(OG-RPS)结构启动过程中转速低于开启转速时密封端面易发生摩擦磨损问题,采用Plint摩擦磨损试验机进行了摩擦学性能试验。选择浸锑石墨和浸树脂石墨2种典型软环,18Cr2Ni4WA钢、表面喷涂Al2O3陶瓷和表面喷涂Cr2O3陶瓷3种典型硬环,改变转速和载荷模拟密封启动过程的速度和端面比压变化,监测密封端面摩擦系数和温度,并与机械密封结构试验数据进行对比。结果表明:螺旋槽能有效提升摩擦副润滑特性,减少表面磨损,大幅降低摩擦系数和温升,最高可分别降低73.02%和63.41%;表面喷涂陶瓷能有效提高密封面抗磨损性能,其摩擦面更平滑;对摩擦副组对浸树脂石墨和表面喷涂陶瓷更容易获得超低摩擦系数(COF<0.01)。研究结果可为航空发动机轴承腔OG-RPS密封环设计选材和性能优化提供数据支撑。
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关键词
回流泵送密封
轴承腔
螺旋槽
材料组对
摩擦磨损
摩擦学性能试验
航空发动机
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Keywords
reflux pumping seal
bearing chamber
spiral groove
material pairs
friction and wear
tribological performance test
aeroengine
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分类号
V219
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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