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航空发动机叶片气动弹性动力响应的数值方法研究进展 被引量:8
1
作者 张章 侯安平 +1 位作者 脱伟 夏爱国 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期572-582,共11页
流动诱发振动造成的航空发动机叶片高周疲劳失效问题深受关注.对叶片的气动弹性动力响应研究的数值方法及进展进行了回顾,总结了航空发动机叶片振动响应实验研究和数值模拟研究的典型成果与特点,并对未来研究发展趋势进行展望.指出进一... 流动诱发振动造成的航空发动机叶片高周疲劳失效问题深受关注.对叶片的气动弹性动力响应研究的数值方法及进展进行了回顾,总结了航空发动机叶片振动响应实验研究和数值模拟研究的典型成果与特点,并对未来研究发展趋势进行展望.指出进一步的机理研究将集中于不稳定流动因素引发叶片强迫振动发作规律的探索以及更贴近流固耦合物理机制的气动弹性数值模拟方法的发展;在工程需求牵引下,建立适用于工程预测的动力响应分析模型,在设计过程中科学评价叶片气动弹性动力响应问题的潜在风险和发展流动控制基础上的气动阻尼减振技术值得进一步关注. 展开更多
关键词 叶片 气动弹性 动力响应 数值模拟 流固耦合
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基于冷态数值模拟的航空发动机燃烧室贫油熄火预测 被引量:10
2
作者 胡斌 黄勇 +1 位作者 王方 谢法 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期232-238,共7页
在经典均匀搅拌反应器理论(Perfect Stirred Reactor)的基础上,对Lefebvre贫熄模型中的燃烧体积和燃烧空气量进行改进,建立起燃烧室冷态流场与热态贫熄性能的对应关系,进而达到从冷态流场预测热态贫熄性能的目的。采用商业软件Fluent对... 在经典均匀搅拌反应器理论(Perfect Stirred Reactor)的基础上,对Lefebvre贫熄模型中的燃烧体积和燃烧空气量进行改进,建立起燃烧室冷态流场与热态贫熄性能的对应关系,进而达到从冷态流场预测热态贫熄性能的目的。采用商业软件Fluent对燃烧室的冷态速度场和燃料浓度场进行数值模拟,通过燃料的可燃边界定义出理论的可燃区体积(Vf)和进入可燃区的回流空气量(mr)两项关键参数组成燃烧负荷参数Vf.mr,并通过油量迭代逼近(Fuel Iterative Approximation)的方法达到对燃烧室贫熄边界的预测。通过与实验结果的对比表明:燃烧室的冷态流场与其热态贫熄性能是相互关联的,燃烧负荷参数与熄火油气比近似成线性关系;采用油量迭代逼近的方法对燃烧室的贫熄边界进行预测,预测精度控制在±8.4%。 展开更多
关键词 贫熄边界预测 燃烧负荷参数 冷态流场 数值仿真 燃烧室
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变循环发动机前可调面积涵道引射器的通流计算方法 被引量:10
3
作者 刘宝杰 贾少锋 于贤君 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1689-1698,共10页
为了实现变循环涡扇发动机压缩系统的快速一体化气动设计,研究了变循环特征部件在一体化通流计算中的实现途径,针对其中的关键部件前可调面积涵道引射器(前VABI),结合其工作机理和流线曲率法通流计算方法的特点,提出了一种通流模拟的思... 为了实现变循环涡扇发动机压缩系统的快速一体化气动设计,研究了变循环特征部件在一体化通流计算中的实现途径,针对其中的关键部件前可调面积涵道引射器(前VABI),结合其工作机理和流线曲率法通流计算方法的特点,提出了一种通流模拟的思路,发展了不同应用条件下的计算方法,并基于汇流环管流动模型对计算方法的合理性和准确性进行了校验。计算结果显示,在不发生流动堵塞的情况下,前VABI的轴向调节和俯仰调节方式对变循环压缩系统中第一、二外涵道匹配工作特性的影响较小,匹配流量的最大误差小于0.2%,在计算中采用俯仰调节可以准确地模拟轴向调节时的真实特性。在通流计算中,当第一外涵道气流总压高于第二外涵道较多(核心机驱动风扇级增压比大)时,前VABI尾缘的通流计算站应该合理设置,以避免计算模型对流通能力的附加限制。前VABI的通流计算方法对第一、二外涵道流量匹配特性的计算误差小于1%(与CFD结果相比),能够满足变循环压缩系统初始方案设计的需求。 展开更多
关键词 前VABI 通流计算 流线曲率法 变循环 一体化设计
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发动机缸内流动显示试验研究 被引量:3
4
作者 马宏伟 贺象 +2 位作者 张晶辉 徐春龙 刘胜 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期277-281,共5页
在水洞中采用氢气泡流场显示技术对发动机气缸内流动进行了试验研究。结果表明,在不同气门升程下,缸内流动结构整体上是相同的。离缸盖底面越近,进气道出口射流形成的旋涡数目越多。随着观察截面远离缸盖底面,旋涡逐渐汇合,且旋涡强度... 在水洞中采用氢气泡流场显示技术对发动机气缸内流动进行了试验研究。结果表明,在不同气门升程下,缸内流动结构整体上是相同的。离缸盖底面越近,进气道出口射流形成的旋涡数目越多。随着观察截面远离缸盖底面,旋涡逐渐汇合,且旋涡强度不断减弱,最终演变为双涡结构。气门升程越小,气缸内双涡结构出现的位置离缸盖底面越近。氢气泡流场显示技术为研究发动机缸内旋涡流动提供了一种简单有效的方法。 展开更多
关键词 发动机 缸内流动 流动显示 水洞试验
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转子尖部角区分离对高负荷压气机性能影响的实验与数值研究 被引量:1
5
作者 于贤君 侯景韬 +1 位作者 安广丰 刘宝杰 《推进技术》 北大核心 2025年第2期67-78,共12页
为了探究转子尖部角区分离对高负荷压气机性能及内部流场的影响,以设计负荷系数为0.46的单级高负荷压气机为研究对象,通过实验与数值计算研究了转子叶尖间隙为0.6%与1.3%叶高的两种情况下高负荷压气机级特性与内部流场细节,分析了转子... 为了探究转子尖部角区分离对高负荷压气机性能及内部流场的影响,以设计负荷系数为0.46的单级高负荷压气机为研究对象,通过实验与数值计算研究了转子叶尖间隙为0.6%与1.3%叶高的两种情况下高负荷压气机级特性与内部流场细节,分析了转子尖部角区分离对于高负荷压气机性能的影响规律及其流动机制。结果表明,转子叶尖间隙为0.6%叶高时,小流量工况下转子尖部吸力面出现了明显的角区分离;而转子叶尖间隙为1.3%叶高时,小流量工况下转子尖部流动由泄漏流主导。随着小间隙下转子尖部角区分离的增强,转子尖部堵塞与损失剧烈增长;同时,由于转子吸力面径向迁移的增强,小流量工况下转子近轮毂区域损失降低、负荷升高。相应地,压气机级总压升随流量减小表现出“先平缓,再升高,最后快速下降”的特点,级效率随着小流量工况总压升的进一步升高快速下降。 展开更多
关键词 高负荷压气机 角区分离 转子 实验研究 数值模拟
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涡轮冲压组合发动机燃油系统温升仿真研究 被引量:6
6
作者 刘友宏 李甲珊 +2 位作者 唐世建 陆德雨 董海滨 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期984-991,共8页
为了实现涡轮冲压组合发动机(简称组合发动机)燃油系统温升仿真计算,基于Flowmaster软件平台首次建立了组合发动机燃油系统温升仿真计算模型,为提高精度,根据试验数据自定义了航空煤油随温度压力变化的物性模块代替软件内置物性模块,基... 为了实现涡轮冲压组合发动机(简称组合发动机)燃油系统温升仿真计算,基于Flowmaster软件平台首次建立了组合发动机燃油系统温升仿真计算模型,为提高精度,根据试验数据自定义了航空煤油随温度压力变化的物性模块代替软件内置物性模块,基于此进行仿真计算得到不同工作模态下燃油系统温升情况。计算结果表明:涡轮模态工况下自定义物性模块计算得到的主要节点温升与软件内置物性模块相比总体偏低,且压力变化越大计算结果偏差越大;模态转换期间各子燃油系统流量迅速变化对燃油温度影响十分显著;冲压模态工况下燃油流量为2.68倍主燃烧室燃油流量时,可承受的最大发动机热负荷为400kW,最大飞行马赫数为5。实现了对发动机燃烧室入口燃油温度的预测和评估。 展开更多
关键词 涡轮冲压发动机 模拟 燃油系统 温升 热管理
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一种小型发动机燃烧室冷却方式对出口温度场的影响 被引量:2
7
作者 代威 夏东坤 +2 位作者 张雯 蔡昱 张弛 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第5期21-25,共5页
为了研究一种小型发动机回流燃烧室弯曲段外壁的冷却方式特性以及不同冷却方式对燃烧室出口温度分布的影响,通过在模拟设计点工况下的温度分布试验对比分析大弯管壁气膜冷却及冲击/发散冷却对出口温度场的影响趋势。试验结果表明:采用... 为了研究一种小型发动机回流燃烧室弯曲段外壁的冷却方式特性以及不同冷却方式对燃烧室出口温度分布的影响,通过在模拟设计点工况下的温度分布试验对比分析大弯管壁气膜冷却及冲击/发散冷却对出口温度场的影响趋势。试验结果表明:采用气膜冷却和冲击/发散冷却方式大弯管壁的燃烧室出口温度场均呈现出三个明显的展向偏移热区,符合燃烧室出口温度的一般规律。采用冲击/发散冷却的方案具有较低的热点,其温度热区沿径向和展向更加均匀,温度梯度小,贴近壁面的温度与热区中心之间过渡平缓,热区中心温度比气膜冷却低,出口气流在径向和展向均有更加优异的扩散性。 展开更多
关键词 回流燃烧室 气膜冷却 冲击发散冷却 出口温度分布
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超燃冲压发动机冷却通道与燃烧室耦合传热数值研究 被引量:8
8
作者 戎毅 朱剑琴 +1 位作者 戴武昊 邱璐 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期168-177,共10页
为深入分析再生冷却通道与燃烧室的耦合传热过程以及探究多因素作用下的主动冷却耦合传热特性,采用航空煤油单组分替代模型,对超声速燃烧与流动裂解耦合换热过程进行数值模拟研究。探究了裂解反应、冷却流量、当量比对耦合传热的影响。... 为深入分析再生冷却通道与燃烧室的耦合传热过程以及探究多因素作用下的主动冷却耦合传热特性,采用航空煤油单组分替代模型,对超声速燃烧与流动裂解耦合换热过程进行数值模拟研究。探究了裂解反应、冷却流量、当量比对耦合传热的影响。结果表明:燃料的喷注与燃烧产生的扰动会破坏波系并向隔离段传递,燃烧强度随着燃烧的当量比增加变得更加剧烈;相同条件下,裂解产生的换热量在冷却流量较小时不可忽略,而冷却流量增加会使裂解程度减弱,当冷却流量为4g/s时正癸烷基本全部裂解,而增加至8g/s时裂解率不到10%;当量比对冷却通道与燃烧室的耦合传热的影响有限,当量比由0.67增加至0.84时,冷却通道出口温度升高约5K,燃烧室内壁温只增加了30K。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 再生冷却 燃烧室 耦合换热 数值研究
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压力对航空煤油RP-3结焦的影响 被引量:11
9
作者 琚印超 徐国强 +1 位作者 郭隽 王英杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期257-260,共4页
实验研究航空煤油RP-3在流动状态下的结焦分布情况,并分析了压力对于氧化结焦的影响.实验中采用恒定热流的方式将流经长2 m的单通道不锈钢管(Ф2.2×0.2,1Cr18N i9Ti)中的航空煤油由127℃加热到427℃,质量流量4 g/s,并利用"称... 实验研究航空煤油RP-3在流动状态下的结焦分布情况,并分析了压力对于氧化结焦的影响.实验中采用恒定热流的方式将流经长2 m的单通道不锈钢管(Ф2.2×0.2,1Cr18N i9Ti)中的航空煤油由127℃加热到427℃,质量流量4 g/s,并利用"称重法"获得RP-3结焦数据.通过改变系统压力3,4,5,6,7MPa,研究了压力对RP-3壁面结焦速率的影响规律.实验结果表明,压力的提高,对管壁的结焦有一定的抑制作用,结焦峰值位置也有沿实验段往下游移动的趋势,不同压力情况下的管壁结焦速率分布曲线的形状大致相当. 展开更多
关键词 压力 航空煤油 结焦 热氧化
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表面钝化对超临界航空煤油静态结焦特性影响 被引量:2
10
作者 朱锟 邓宏武 +1 位作者 徐国强 张春本 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期745-749,共5页
通过静态装置,研究了不锈钢经表面磷化、酸洗钝化以及电解钝化后对超临界压力下航空煤油RP-3热氧化结焦的抑制效果,并对表面钝化层的耐久性做出评估.研究发现,不锈钢的钝化膜层有效地降低不锈钢表面催化活性,按结焦抑制效果排序为:电解... 通过静态装置,研究了不锈钢经表面磷化、酸洗钝化以及电解钝化后对超临界压力下航空煤油RP-3热氧化结焦的抑制效果,并对表面钝化层的耐久性做出评估.研究发现,不锈钢的钝化膜层有效地降低不锈钢表面催化活性,按结焦抑制效果排序为:电解钝化>酸洗钝化>磷化;化学稳定性好、耐蚀性强的钝化膜层会延长材料的使用寿命,按钝化膜耐蚀性排序为:电解钝化>酸洗钝化>磷化;综合结焦抑制效果及化学稳定性两个因素考虑,电解钝化为最佳表面钝化方案,但其在高温高腐蚀的煤油环境下长时间实验时易失去钝化效用. 展开更多
关键词 超临界压力 表面钝化 不锈钢 RP-3 热氧化结焦
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涡轮导叶端壁安装间隙泄漏流气动特征数值模拟研究 被引量:1
11
作者 曾飞 甘明瑜 +3 位作者 宋玉琴 张伟昊 王宇凡 薛君 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期56-65,共10页
为研究导叶端壁安装间隙泄漏流的影响,本文围绕某双级涡轮开展了数值研究,分析了导叶端壁有无间隙、间隙大小等因素对涡轮流场和性能的影响。结果表明,端壁安装间隙的泄漏流仅在后半段形成,前半段受通道内较大压力的影响形成主流入侵现... 为研究导叶端壁安装间隙泄漏流的影响,本文围绕某双级涡轮开展了数值研究,分析了导叶端壁有无间隙、间隙大小等因素对涡轮流场和性能的影响。结果表明,端壁安装间隙的泄漏流仅在后半段形成,前半段受通道内较大压力的影响形成主流入侵现象,主流入侵范围占间隙出口面积的44%以上;随间隙宽度的增大,主流入侵现象呈增强趋势,这必然使得端壁侧面面临极大的热负荷;泄漏流流出后卷起泄漏涡,并引起端区气流欠转,导致下游动叶负荷降低,且影响了动叶通道端区旋涡演化,其带来的涡轮级效率差异为0.41%~1.12%,总功率差异为0.38%~0.82%。 展开更多
关键词 燃气涡轮 端壁安装间隙 泄漏流动 端区旋涡结构 气动性能
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同心旋流分层预混火焰的动力学模态分析 被引量:13
12
作者 张弛 周宇晨 +1 位作者 韩啸 林宇震 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期595-604,共10页
为了探究同心旋流分层火焰的不稳定燃烧问题,需要对火焰的动态脉动特性进行分析。采用高速摄像捕捉了自激和外激条件下同心旋流分层预混火焰的CH*化学发光动态图像,利用动力学模态分解(DMD)方法研究其主导脉动模态,提取出了相关模态的... 为了探究同心旋流分层火焰的不稳定燃烧问题,需要对火焰的动态脉动特性进行分析。采用高速摄像捕捉了自激和外激条件下同心旋流分层预混火焰的CH*化学发光动态图像,利用动力学模态分解(DMD)方法研究其主导脉动模态,提取出了相关模态的空间形态和脉动幅值,证明燃烧组织方式的改变会对火焰脉动的形态和规律产生影响。研究发现:模态分解可以反映分层旋流火焰的动态响应特征,并能解析脉动空间结构,验证火焰形态和外激频率对火焰动态响应的影响,其规律和火焰传递函数结果符合,且在分层比0.5~2内提高分层比使释热中心转移到预燃级和主燃级的剪切层内,300Hz^400Hz释热脉动将加强。验证了DMD方法适用于处理分析复杂分层旋流火焰的脉动特征,可为燃烧振荡控制提供参考。 展开更多
关键词 航空发动机 低排放燃烧室 同心旋流分层预混火焰 动力学模态分解 燃烧不稳定性
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超临界RP-3管内换热特性实验 被引量:9
13
作者 王英杰 徐国强 +1 位作者 邓宏武 罗翔 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期656-660,共5页
实验研究了超临界RP-3管内换热特性。实验段为2100mm长、外径2.2mm,内径1.8mm不锈钢管(材质:1Cr18Ni9Ti)。RP-3在5MPa压力下流经该实验管,采用近似等热流加热方式将其从127℃加热至427℃。通过测量0min,20min,30min,45min和60min时管外... 实验研究了超临界RP-3管内换热特性。实验段为2100mm长、外径2.2mm,内径1.8mm不锈钢管(材质:1Cr18Ni9Ti)。RP-3在5MPa压力下流经该实验管,采用近似等热流加热方式将其从127℃加热至427℃。通过测量0min,20min,30min,45min和60min时管外壁和流体温度得到管内对流换热系数hin沿流向分布、结焦对管内传热系数Kin影响。研究结果表明:在远离临界点的亚临界区域,hin随着RP-3温度上升逐渐增大;在近临界区管内对流换热系数迅速增加;而进入超临界区域后,hin保持在1.8×104W/(m·℃)附近;结焦对管内传热影响显著,Kin随结焦增多逐渐降低,而降幅逐渐减小。 展开更多
关键词 燃气轮机 超临界 加热 对流 传热系数 结焦
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30°预旋进气旋转盘流动与换热特性的实验 被引量:8
14
作者 罗翔 徐国强 +1 位作者 陶智 丁水汀 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期290-293,共4页
用实验的方法对具有30°预旋进气的旋转盘附近冷气流动与换热特性进行了研究,得到了静盘表面压力、转盘表面温度、局部努赛尔特数的分布及平均努赛尔特数的变化.结果显示静止盘罩表面的压力随着半径的增加而增加,随转速的增加而增加... 用实验的方法对具有30°预旋进气的旋转盘附近冷气流动与换热特性进行了研究,得到了静盘表面压力、转盘表面温度、局部努赛尔特数的分布及平均努赛尔特数的变化.结果显示静止盘罩表面的压力随着半径的增加而增加,随转速的增加而增加.转盘表面的局部努赛尔特数在r<0.7R的区域基本不变,r>0.7R的区域里,局部努赛尔特数随r的增加而增大.该预旋角情况下,进气雷诺数对盘面平均努赛尔特数的影响大于旋转雷诺数. 展开更多
关键词 燃气轮机 涡轮转子 涡轮静子 压力分布 换热系数
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以柴油为燃料的燃烧室燃烧效率实验及分析 被引量:6
15
作者 代威 林宇震 +2 位作者 许全宏 张弛 龚静 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期65-70,共6页
地面动力常常需要改进利用航空燃气轮机技术,为了研究燃气轮机燃烧室在低工况下使用柴油燃料的燃烧效率问题,采用燃气分析试验方法,对燃气轮机燃烧室在不同进口总温、空气流量和油气比等工况下的燃烧效率进行了研究。结果表明:油气比较... 地面动力常常需要改进利用航空燃气轮机技术,为了研究燃气轮机燃烧室在低工况下使用柴油燃料的燃烧效率问题,采用燃气分析试验方法,对燃气轮机燃烧室在不同进口总温、空气流量和油气比等工况下的燃烧效率进行了研究。结果表明:油气比较低时,燃烧区温度低,燃烧不完全导致燃烧效率急剧下降,随着燃烧室油气比的增加,燃烧效率逐渐接近100%;进口空气流量以及进口总温的增加会提高空气雾化喷嘴的雾化能力以及燃烧温度,燃烧更加充分完全,燃烧效率由96%左右提高至99%以上;总结归纳得到了适用于柴油燃料的燃烧效率预估经验关系式。 展开更多
关键词 燃气轮机 燃烧室 柴油 燃烧效率
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通用核心机涡轮气动设计准则 被引量:6
16
作者 付超 邹正平 +2 位作者 刘火星 李维 周颖 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期165-174,共10页
针对通用核心机对涡轮部件性能的要求,尝试给出了描述涡轮气动通用性的定义,研究了速度三角形系列参数对涡轮气动通用性的影响规律,在此基础上,得到了通用核心机涡轮部件气动设计参数选取准则,并通过S2和三维数值模拟手段,利用一组真实... 针对通用核心机对涡轮部件性能的要求,尝试给出了描述涡轮气动通用性的定义,研究了速度三角形系列参数对涡轮气动通用性的影响规律,在此基础上,得到了通用核心机涡轮部件气动设计参数选取准则,并通过S2和三维数值模拟手段,利用一组真实涡轮的数据对涡轮气动通用性的定义和设计参数选取准则进行了验证。结果表明:在涡轮设计参数选择中,存在使涡轮部件气动通用性最优的速度三角形参数范围;一般情况下气动设计参数在Ω=0.35~0.45,μ=1.65~1.9,K1=0.55~0.6区域内时,所设计的涡轮气动通用性较好;一系列涡轮气动设计参数的分析表明本文给出的涡轮部件气动通用性的定义和得到的涡轮部件气动设计参数选取准则基本合理。 展开更多
关键词 通用核心机 涡轮 速度三角形 气动设计 准则
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合成射流速度特性的实验研究 被引量:9
17
作者 郑新前 周晓勃 +1 位作者 侯安平 周盛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期504-507,525,共5页
利用热线风速仪,测量了某受激扬声器产生的合成射流的速度大小。详细测量了频率、功率、波形、空间距离等对合成射流平均速度、最大速度的影响。测量结果表明,所研究的合成射流激励器能够产生很大的射流速度:平均速度与最大速度分别达到... 利用热线风速仪,测量了某受激扬声器产生的合成射流的速度大小。详细测量了频率、功率、波形、空间距离等对合成射流平均速度、最大速度的影响。测量结果表明,所研究的合成射流激励器能够产生很大的射流速度:平均速度与最大速度分别达到42.5m/s和117m/s。合成射流速度强烈依赖于激励频率,测得3个共振频率分别为750Hz,1600Hz和2700Hz,在偏离共振频率时合成射流速度迅速减弱。 展开更多
关键词 合成射流^+ 速度测量 性能分析
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基于流固耦合方法的跨声速叶片气动和强度性能研究 被引量:8
18
作者 汪松柏 李绍斌 宋西镇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第20期104-110,共7页
为研究流固耦合对跨声速压气机叶片气动和强度性能的影响,采用商用软件ANSYS-CFX/Multiphysics研究了跨声速叶片在气动力和离心力共同作用下的气动性能变化规律,通过单向和双向两种耦合方法对比分析了叶片的强度性能。结果表明:叶片在... 为研究流固耦合对跨声速压气机叶片气动和强度性能的影响,采用商用软件ANSYS-CFX/Multiphysics研究了跨声速叶片在气动力和离心力共同作用下的气动性能变化规律,通过单向和双向两种耦合方法对比分析了叶片的强度性能。结果表明:叶片在气动力和离心力共同作用下,叶尖前缘变形量最大,气动性能与冷态叶片相比有明显变化,叶尖激波位置前移,堵塞流量增大。双向流固耦合与单向耦合相比,叶片的总体变形量增大约1.1%,最大等效应力增大0.8%左右。研究结果表明工程设计应采用双向流固耦合方法进行叶片气动性能设计和强度校核,以提高压气机的安全性和可靠性。 展开更多
关键词 跨声速压气机 流固耦合 气动性能 强度性能
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高负荷低压涡轮边界层转捩的实验研究 被引量:6
19
作者 梁赟 刘火星 邹正平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1023-1029,共7页
为了研究高负荷低压涡轮边界层的非定常转捩过程及雷诺数对尾迹边界层相互作用机制的影响,采用热线和表面热膜测试技术在高负荷叶栅实验台上对吸力面边界层的非定常时空演化进行了实验测试。结果表明:高负荷叶型的吸力面边界层在没有来... 为了研究高负荷低压涡轮边界层的非定常转捩过程及雷诺数对尾迹边界层相互作用机制的影响,采用热线和表面热膜测试技术在高负荷叶栅实验台上对吸力面边界层的非定常时空演化进行了实验测试。结果表明:高负荷叶型的吸力面边界层在没有来流尾迹作用的情况下会不可避免地发生分离。分离剪切层中的K-H无粘不稳定机制主导了失稳转捩过程;来流尾迹的逆射流会与边界层相互作用,产生卷起涡结构,从而促进分离剪切层的转捩过程。边界层的分离被转捩产生的湍流条带及其后的寂静区抑制;随着雷诺数降低,分离点向上游移动11.4%吸力面弧长,分离泡的流向和法向范围扩大,尾迹引起的卷起涡结构尺度也随之变大。雷诺数通过改变分离剪切层的状态对转捩机制产生影响。 展开更多
关键词 低压涡轮 高负荷 尾迹 边界层 分离泡 转捩
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跨声风扇转子的BVF气动优化方法 被引量:6
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作者 吴宏 李秋实 +1 位作者 郭明 周盛 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期14-17,26,共5页
将加功量作为目标函数并结合边界涡量流BVF(Boundary Vorticity Flux)这个诊断因子,对某高性能跨声风扇转子进行了优化.通过基于局部动力学的BVF诊断可以捕捉到流场分离流动在叶片表面上的物理根源,可以清晰的显示出激波结构.尽管优化... 将加功量作为目标函数并结合边界涡量流BVF(Boundary Vorticity Flux)这个诊断因子,对某高性能跨声风扇转子进行了优化.通过基于局部动力学的BVF诊断可以捕捉到流场分离流动在叶片表面上的物理根源,可以清晰的显示出激波结构.尽管优化后加功量增大,但因为BVF分布改善,激波结构和分离流动被良好地控制.三维粘性N-S(Navier-Stokes)程序计算结果表明,风扇转子在近峰值效率工况下压比提高了7.69%,效率提高了1.92%,在全工况范围转子性能都得到了较大提升.基于BVF诊断的优化手段在风扇/压气机的优化中可起到很大的作用. 展开更多
关键词 风扇/压气机 气动优化 BVF
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