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高负荷跨声速涡轮转子叶顶激波系结构及其对热流分布影响的数值研究
被引量：
1
1
作者
高一鸣
隋秀明
+3 位作者
李广超
佟鑫
赵巍
赵庆军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期66-74,共9页
叶顶泄漏流动会增强叶顶换热,为防止高负荷跨声速转子叶顶烧蚀,本文采用数值方法研究了某高负荷跨声速转子叶顶激波系结构及其对叶顶热流分布的影响,为跨声速转子叶顶的冷却设计提供参考。结果表明:在叶顶间隙压力侧出现分离泡,高马赫...
叶顶泄漏流动会增强叶顶换热,为防止高负荷跨声速转子叶顶烧蚀,本文采用数值方法研究了某高负荷跨声速转子叶顶激波系结构及其对叶顶热流分布的影响,为跨声速转子叶顶的冷却设计提供参考。结果表明:在叶顶间隙压力侧出现分离泡,高马赫数气流流经分离泡后的折转产生了较强斜激波,该斜激波干涉导致机匣边界层出现分离,分离泡上下游的两个折转产生了两条反射激波。受两条反射激波影响,叶顶边界层增厚导致叶顶出现两道紧密的低热流条带;沿着流动方向,分离泡下游激波强度逐渐增大导致机匣边界层分离程度加剧,边界层分离产生的前后折转程度随之增大,导致两条反射激波强度增大,引起叶顶条带热流进一步降低。当涡轮级膨胀比大于2.0时,受超音堵塞影响,亚声速区域的马赫数基本不受膨胀比变化的影响,叶顶热流分布也基本不变;在超声速区域,随着膨胀比的减小,叶顶间隙内斜激波先出现强度增大,再转为正激波的现象,以实现逐渐升高的静压升,叶顶条带热流随之出现先减小后增大的现象。当涡轮级膨胀比降低至1.5时,叶顶间隙内激波结构完全消失,叶顶受分离再附着影响,呈现出较高热流分布。
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关键词
航空发动机
跨声速涡轮
涡轮叶顶
激波结构
传热特性
变工况
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职称材料
基于Damköhler数的蒸发式值班火焰稳定器贫熄边界分析方法研究
被引量：
1
2
作者
刘晴
胡斌
+3 位作者
赵巍
石强
曾文
赵庆军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期97-107,共11页
为探究蒸发式火焰稳定器的贫油熄火性能的分析方法,在来流温度为400~640 K,尾流速度为85~153 m/s条件下,以蒸发式火焰稳定器为研究对象,开展了贫油熄火试验与数值模拟计算,得出了蒸发式火焰稳定器不同工况下的全局和局部Damköhler...
为探究蒸发式火焰稳定器的贫油熄火性能的分析方法,在来流温度为400~640 K,尾流速度为85~153 m/s条件下,以蒸发式火焰稳定器为研究对象,开展了贫油熄火试验与数值模拟计算,得出了蒸发式火焰稳定器不同工况下的全局和局部Damköhler数(Da)分布特性。研究结果表明:(1)随着火焰稳定器尾缘速度增加,熄火油气比在高来流温度时呈现单调递增的趋势,而低来流温度时则呈现先减小再增加的趋势;随着来流温度的升高,熄火油气比减小。(2)随着燃油流量的增加,高局部流动时间和低局部化学时间区域均沿轴向变长。高Da区域主要集中在火焰稳定器剪切层附近,随着燃油流量的增加,高Da区域逐渐合并。(3)关键反应区内的全局流动时间随尾缘速度增加而缩短,随温度的升高而延长;关键反应区内的全局化学时间随尾缘速度增加而呈现先缩短后延长的趋势,随着来流温度升高呈现单调缩短的趋势。(4)不同熄火点工况下关键反应区内的Da在1左右,表明该方法可以对蒸发式火焰稳定器贫油熄火进行预测,并在不同来流工况具有一定的普适性。
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关键词
宽域吸气式发动机
蒸发式火焰稳定器
贫油熄火
Damköhler数
关键反应区
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职称材料
高弹性刷式密封刷丝轴向变形规律流固耦合研究
被引量：
1
3
作者
孙绮蓬
马英群
+3 位作者
张秉龙
曾文
赵巍
赵庆军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期213-226,共14页
为探究刷丝弹性模量对刷式密封轴向变形影响规律,基于任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)显式动力学流固耦合方法,计算对比了新型高弹性材料刷丝SOFN和传统材料刷丝GH605在相同的刷式密封结构下、不同压差下的泄漏特性、...
为探究刷丝弹性模量对刷式密封轴向变形影响规律,基于任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)显式动力学流固耦合方法,计算对比了新型高弹性材料刷丝SOFN和传统材料刷丝GH605在相同的刷式密封结构下、不同压差下的泄漏特性、轴向总体变形、刷丝自由端轴向变形与扰动以及不同弹性模量的理想刷丝轴向变形规律。得出结论:在不同压差下刷丝材料为SOFN的刷式密封和材料为GH605的刷封的泄漏量基本一致;在高压差条件下,GH605前排刷丝出现逆轴向大变形导致刷丝分离引起密封失效;SOFN刷丝比GH605刷丝有更小的轴向弯曲变形与轴向扰动,在0.2 MPa,0.4 MPa,0.6 MPa压降下轴向变形量最大降低了3.5%,2.7%和2%;轴向扰动量最大降低了37%,24%和32%。存在一个最佳的弹性模量范围,使刷丝的变形量最小。验证了SOFN刷丝有更高的承压能力,有效提高刷式密封性能。
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关键词
刷式密封
弹性模量
轴向变形
ALE流固耦合
高弹性刷丝
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职称材料
题名
高负荷跨声速涡轮转子叶顶激波系结构及其对热流分布影响的数值研究
被引量：
1
1
作者
高一鸣
隋秀明
李广超
佟鑫
赵巍
赵庆军
机构
沈阳航空航天大学航空发动机
学院
中国科学院
工程
热
物理
研究所
中国科学院
轻型动力创新
研究
院
中国科学院
大学航空宇航
学院
中国科学院工程热物理研究所分布式冷热电联供系统北京市重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期66-74,共9页
基金
国家科技重大专项(J2019-Ⅱ-0011-0031
2017-Ⅲ-0010-0036)。
文摘
叶顶泄漏流动会增强叶顶换热,为防止高负荷跨声速转子叶顶烧蚀,本文采用数值方法研究了某高负荷跨声速转子叶顶激波系结构及其对叶顶热流分布的影响,为跨声速转子叶顶的冷却设计提供参考。结果表明:在叶顶间隙压力侧出现分离泡,高马赫数气流流经分离泡后的折转产生了较强斜激波,该斜激波干涉导致机匣边界层出现分离,分离泡上下游的两个折转产生了两条反射激波。受两条反射激波影响,叶顶边界层增厚导致叶顶出现两道紧密的低热流条带;沿着流动方向,分离泡下游激波强度逐渐增大导致机匣边界层分离程度加剧,边界层分离产生的前后折转程度随之增大,导致两条反射激波强度增大,引起叶顶条带热流进一步降低。当涡轮级膨胀比大于2.0时,受超音堵塞影响,亚声速区域的马赫数基本不受膨胀比变化的影响,叶顶热流分布也基本不变;在超声速区域,随着膨胀比的减小,叶顶间隙内斜激波先出现强度增大,再转为正激波的现象,以实现逐渐升高的静压升,叶顶条带热流随之出现先减小后增大的现象。当涡轮级膨胀比降低至1.5时,叶顶间隙内激波结构完全消失,叶顶受分离再附着影响,呈现出较高热流分布。
关键词
航空发动机
跨声速涡轮
涡轮叶顶
激波结构
传热特性
变工况
Keywords
Aeroengine
Transonic turbine
Turbine blade tip
Shock wave structure
Heat transfer characteristics
Variable working condition
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于Damköhler数的蒸发式值班火焰稳定器贫熄边界分析方法研究
被引量：
1
2
作者
刘晴
胡斌
赵巍
石强
曾文
赵庆军
机构
沈阳航空航天大学航空发动机
学院
中国科学院
工程
热
物理
研究所
中国科学院
工程
热
物理
研究所
轻型涡轮动力全国
重点
实验室
中国科学院
大学航空宇航
学院
中国科学院工程热物理研究所分布式冷热电联供系统北京市重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期97-107,共11页
文摘
为探究蒸发式火焰稳定器的贫油熄火性能的分析方法,在来流温度为400~640 K,尾流速度为85~153 m/s条件下,以蒸发式火焰稳定器为研究对象,开展了贫油熄火试验与数值模拟计算,得出了蒸发式火焰稳定器不同工况下的全局和局部Damköhler数(Da)分布特性。研究结果表明:(1)随着火焰稳定器尾缘速度增加,熄火油气比在高来流温度时呈现单调递增的趋势,而低来流温度时则呈现先减小再增加的趋势;随着来流温度的升高,熄火油气比减小。(2)随着燃油流量的增加,高局部流动时间和低局部化学时间区域均沿轴向变长。高Da区域主要集中在火焰稳定器剪切层附近,随着燃油流量的增加,高Da区域逐渐合并。(3)关键反应区内的全局流动时间随尾缘速度增加而缩短,随温度的升高而延长;关键反应区内的全局化学时间随尾缘速度增加而呈现先缩短后延长的趋势,随着来流温度升高呈现单调缩短的趋势。(4)不同熄火点工况下关键反应区内的Da在1左右,表明该方法可以对蒸发式火焰稳定器贫油熄火进行预测,并在不同来流工况具有一定的普适性。
关键词
宽域吸气式发动机
蒸发式火焰稳定器
贫油熄火
Damköhler数
关键反应区
Keywords
Wide-range aspirated engine
Evaporation flameholder
Lean-blowout
Damköhler num⁃ber
Key reaction zone
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
高弹性刷式密封刷丝轴向变形规律流固耦合研究
被引量：
1
3
作者
孙绮蓬
马英群
张秉龙
曾文
赵巍
赵庆军
机构
中国科学院
工程
热
物理
研究所
沈阳航空航天大学航空发动机
学院
中国科学院
工程
热
物理
研究所
轻型涡轮动力全国
重点
实验室
中国科学院
大学航空宇航
学院
中国科学院工程热物理研究所分布式冷热电联供系统北京市重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期213-226,共14页
基金
国家科技重大专项(J2019-Ⅲ-0010-0054,J2019-Ⅱ-0014-0035)。
文摘
为探究刷丝弹性模量对刷式密封轴向变形影响规律,基于任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)显式动力学流固耦合方法,计算对比了新型高弹性材料刷丝SOFN和传统材料刷丝GH605在相同的刷式密封结构下、不同压差下的泄漏特性、轴向总体变形、刷丝自由端轴向变形与扰动以及不同弹性模量的理想刷丝轴向变形规律。得出结论:在不同压差下刷丝材料为SOFN的刷式密封和材料为GH605的刷封的泄漏量基本一致;在高压差条件下,GH605前排刷丝出现逆轴向大变形导致刷丝分离引起密封失效;SOFN刷丝比GH605刷丝有更小的轴向弯曲变形与轴向扰动,在0.2 MPa,0.4 MPa,0.6 MPa压降下轴向变形量最大降低了3.5%,2.7%和2%;轴向扰动量最大降低了37%,24%和32%。存在一个最佳的弹性模量范围,使刷丝的变形量最小。验证了SOFN刷丝有更高的承压能力,有效提高刷式密封性能。
关键词
刷式密封
弹性模量
轴向变形
ALE流固耦合
高弹性刷丝
Keywords
Brush seal
Elastic modulus
Axial deformation
ALE fluid-structure interaction
Highly elastic bristles
分类号
V233 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高负荷跨声速涡轮转子叶顶激波系结构及其对热流分布影响的数值研究
高一鸣
隋秀明
李广超
佟鑫
赵巍
赵庆军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于Damköhler数的蒸发式值班火焰稳定器贫熄边界分析方法研究
刘晴
胡斌
赵巍
石强
曾文
赵庆军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
高弹性刷式密封刷丝轴向变形规律流固耦合研究
孙绮蓬
马英群
张秉龙
曾文
赵巍
赵庆军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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