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预旋系统流动换热与功耗特性数值研究
1
作者
穆林
谢彭未
+5 位作者
缪洪超
王爽
赵红娇
尚妍
浦航
东明
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第10期2012-2020,共9页
涡轮预旋系统的功热转换特性直接影响旋转动叶对腔内气流的冷却效果,为确保充分冷却透平叶片与轮盘同时降低泵功损耗,本文针对涡轮盘腔内流动和换热特性展开研究。利用计算流体力学方法建立涡扇发动机预旋系统的二维轴对称旋流模型,对...
涡轮预旋系统的功热转换特性直接影响旋转动叶对腔内气流的冷却效果,为确保充分冷却透平叶片与轮盘同时降低泵功损耗,本文针对涡轮盘腔内流动和换热特性展开研究。利用计算流体力学方法建立涡扇发动机预旋系统的二维轴对称旋流模型,对典型工况和考虑多因素影响时预旋系统内气体的流动换热特性进行数值研究,结合理论分析揭示了预旋系统泵功损耗特性与预旋喷嘴入口质量流量、入口气流角及涡轮转速的关联机制。结果表明:随入口气流角从12°升高到15°,泵功损耗平均增加3.19%;入口流量范围为5~7 kg/s时,流量增大1 kg/s,泵功损耗增加36.01%;涡轮转速范围为8000~16000 r/min时,转速升高2000 r/min,泵功损耗增加20.06%。通过多项式函数拟合建立泵功损耗关系式,系统功耗特性与入口质量流量和涡轮转速具有强关联性。
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关键词
预旋系统
数值模拟
流动换热
功率损耗
入口质量流量
入口气流角
涡轮转速
函数拟合
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职称材料
突肩叶尖开槽对叶尖间隙流动和冷却特性的影响
被引量：
1
2
作者
成锋娜
常海萍
+2 位作者
张镜洋
田兴江
杜治能
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期125-133,共9页
为了分析不同叶尖形式下的间隙泄漏流动,采用标准k-ε两方程模型求解雷诺平均N-S方程组的数值方法,研究了突肩叶尖开槽对叶尖流动和冷却特性的影响,气膜孔位置、机匣相对运动和吹风比也在考虑范围之内,详细分析了间隙泄漏流场、泄漏流...
为了分析不同叶尖形式下的间隙泄漏流动,采用标准k-ε两方程模型求解雷诺平均N-S方程组的数值方法,研究了突肩叶尖开槽对叶尖流动和冷却特性的影响,气膜孔位置、机匣相对运动和吹风比也在考虑范围之内,详细分析了间隙泄漏流场、泄漏流量、泄漏损失以及叶尖气膜冷却效率。研究结果表明:突肩叶尖前缘和尾缘开槽均会使间隙泄漏流量增大,且随着开槽长度的增加而增大。压力侧尾缘开槽会使间隙泄漏损失增大,叶尖气膜冷却效率略微降低;吸力侧尾缘开槽会使得部分泄漏流从开槽处流出间隙,抑制泄漏流与主流之间的掺混,从而减小泄漏损失,并且会使叶尖气膜冷却效率增大;吸力侧前缘开槽对间隙泄漏损失和叶尖气膜冷却效率没有明显影响,但是从前缘进入凹槽内的泄漏流会改变叶尖表面气膜冷却效率的分布。吹风比增大时叶尖结构对叶尖气膜冷却效率的影响减小。机匣相对运动会减小叶尖间隙泄漏流量、泄漏损失和叶尖气膜冷却效率,但是突肩开槽的影响规律不变。
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关键词
突肩开槽
机匣相对运动
吹风比
间隙泄漏损失
气膜冷却效率
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职称材料
题名
预旋系统流动换热与功耗特性数值研究
1
作者
穆林
谢彭未
缪洪超
王爽
赵红娇
尚妍
浦航
东明
机构
大连理工大学能源与动力学院
中国航空沈阳发动机研究所
出处
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025年第10期2012-2020,共9页
基金
先进航空动力创新工作站项目(依托中国航空发动机研究院设立)(HKCX2022-02-002)
中国博士后科学基金项目(2021M700663)
+1 种基金
辽宁省自然科学基金项目(2022-BS-085)
中央高校基本科研业务费项目(DUT220N202).
文摘
涡轮预旋系统的功热转换特性直接影响旋转动叶对腔内气流的冷却效果,为确保充分冷却透平叶片与轮盘同时降低泵功损耗,本文针对涡轮盘腔内流动和换热特性展开研究。利用计算流体力学方法建立涡扇发动机预旋系统的二维轴对称旋流模型,对典型工况和考虑多因素影响时预旋系统内气体的流动换热特性进行数值研究,结合理论分析揭示了预旋系统泵功损耗特性与预旋喷嘴入口质量流量、入口气流角及涡轮转速的关联机制。结果表明:随入口气流角从12°升高到15°,泵功损耗平均增加3.19%;入口流量范围为5~7 kg/s时,流量增大1 kg/s,泵功损耗增加36.01%;涡轮转速范围为8000~16000 r/min时,转速升高2000 r/min,泵功损耗增加20.06%。通过多项式函数拟合建立泵功损耗关系式,系统功耗特性与入口质量流量和涡轮转速具有强关联性。
关键词
预旋系统
数值模拟
流动换热
功率损耗
入口质量流量
入口气流角
涡轮转速
函数拟合
Keywords
pre-swirl system
numerical simulation
flow and heat transfer
power consumption
inlet mass flow
airflow angle
turbine speed
function fitting
分类号
V231.3 [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
突肩叶尖开槽对叶尖间隙流动和冷却特性的影响
被引量：
1
2
作者
成锋娜
常海萍
张镜洋
田兴江
杜治能
机构
南京
航空
航天大学能源与动力学院
南京
航空
航天大学航天学院
中国航空沈阳发动机研究所
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第1期125-133,共9页
基金
国家自然科学基金(51406085)
江苏省研究生培养创新工程(KYLX_0306)
中央高校基本科研业务费专项资金
文摘
为了分析不同叶尖形式下的间隙泄漏流动,采用标准k-ε两方程模型求解雷诺平均N-S方程组的数值方法,研究了突肩叶尖开槽对叶尖流动和冷却特性的影响,气膜孔位置、机匣相对运动和吹风比也在考虑范围之内,详细分析了间隙泄漏流场、泄漏流量、泄漏损失以及叶尖气膜冷却效率。研究结果表明:突肩叶尖前缘和尾缘开槽均会使间隙泄漏流量增大,且随着开槽长度的增加而增大。压力侧尾缘开槽会使间隙泄漏损失增大,叶尖气膜冷却效率略微降低;吸力侧尾缘开槽会使得部分泄漏流从开槽处流出间隙,抑制泄漏流与主流之间的掺混,从而减小泄漏损失,并且会使叶尖气膜冷却效率增大;吸力侧前缘开槽对间隙泄漏损失和叶尖气膜冷却效率没有明显影响,但是从前缘进入凹槽内的泄漏流会改变叶尖表面气膜冷却效率的分布。吹风比增大时叶尖结构对叶尖气膜冷却效率的影响减小。机匣相对运动会减小叶尖间隙泄漏流量、泄漏损失和叶尖气膜冷却效率,但是突肩开槽的影响规律不变。
关键词
突肩开槽
机匣相对运动
吹风比
间隙泄漏损失
气膜冷却效率
Keywords
Squealer cutback
Casing relative motion
Blowing ratio
Tip leakage loss
Film-coolingeffectiveness
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
预旋系统流动换热与功耗特性数值研究
穆林
谢彭未
缪洪超
王爽
赵红娇
尚妍
浦航
东明
《哈尔滨工程大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
突肩叶尖开槽对叶尖间隙流动和冷却特性的影响
成锋娜
常海萍
张镜洋
田兴江
杜治能
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
1
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