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考虑流固耦合效应的压气机叶片气动性能研究
1
作者
李彬
储世博
+1 位作者
查浩
何旭
《空气动力学学报》
北大核心
2025年第8期119-129,I0002,共12页
为精确量化跨声速叶片气弹耦合效应并揭示其流动机理,本文使用自研流固耦合仿真软件AENS,对NASA Rotor 67跨声速风扇叶片进行流固耦合分析。通过分析跨声速转子叶片静气动弹性变形,分离叶片关键形变参数,进一步研究叶片变形对静气动性...
为精确量化跨声速叶片气弹耦合效应并揭示其流动机理,本文使用自研流固耦合仿真软件AENS,对NASA Rotor 67跨声速风扇叶片进行流固耦合分析。通过分析跨声速转子叶片静气动弹性变形,分离叶片关键形变参数,进一步研究叶片变形对静气动性能的影响。结果表明,在离心载荷和气动载荷的共同作用下,叶片变形主要为弯掠变形,且伴随安装角变化和径向变形。弯掠变形导致气流对叶片施加的载荷径向分量增大,分离区发展至叶尖后缘;安装角变化引起的攻角改变,导致高展长处的通道激波向上游移动;径向变形引起叶顶间隙的改变,泄漏涡夹角增大,变形后主泄漏流和二次泄漏流引起的损失增大。以上变形影响导致在近失速点处,变形后的总压比和绝热效率较静态叶片均有所降低,分别为1.18%和1.78%。研究验证表明,AENS软件在压气机流固耦合分析中展现出较好的预测精度,具有重要的工程应用价值。
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关键词
流固耦合
叶片弹性变形
静气动性能
压气机叶片
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职称材料
叶轮机械流固热耦合仿真及自主可控软件研制
2
作者
唐志共
何旭
+5 位作者
查浩
王子维
王栋志
储世博
柳阳威
李彬
《空气动力学学报》
北大核心
2025年第8期76-99,I0001,共25页
叶轮机械作为动力能源领域的关键设备部件,其性能和效率直接关系到动力系统的服役表现。随着高性能计算机系统硬件水平的高速发展,以及流体、强度和传热领域数值仿真能力的不断提升,流固热耦合仿真技术对于叶轮机械的设计优化、性能预...
叶轮机械作为动力能源领域的关键设备部件,其性能和效率直接关系到动力系统的服役表现。随着高性能计算机系统硬件水平的高速发展,以及流体、强度和传热领域数值仿真能力的不断提升,流固热耦合仿真技术对于叶轮机械的设计优化、性能预测以及故障预防起着越来越关键的作用。本文对叶轮机械流体、强度以及流固和流热仿真领域的主要数值方法和挑战问题进行了分析,以国产自主涡轮动力叶轮机械流固热耦合仿真软件(AeroEngine Numerical Simulation,AENS)为载体,介绍了同构/异构流固热耦合仿真软件架构,以及高效的耦合算法和鲁棒的网格技术。通过典型叶轮机械AENS流固/流热耦合仿真结果与试验数据的对比分析,表明AENS具备在高温、高压、高转速条件下的流固热耦合模拟能力,其应用前景广阔,为叶轮机械正向多学科耦合设计提供了重要支撑。
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关键词
流固热耦合
软件架构
数值仿真
叶轮机械
多学科耦合设计
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职称材料
题名
考虑流固耦合效应的压气机叶片气动性能研究
1
作者
李彬
储世博
查浩
何旭
机构
中国空气动力
研究
与发展
中心
计算空气动力
研究
所
四川天府流体大数据研究中心
空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室
出处
《空气动力学学报》
北大核心
2025年第8期119-129,I0002,共12页
文摘
为精确量化跨声速叶片气弹耦合效应并揭示其流动机理,本文使用自研流固耦合仿真软件AENS,对NASA Rotor 67跨声速风扇叶片进行流固耦合分析。通过分析跨声速转子叶片静气动弹性变形,分离叶片关键形变参数,进一步研究叶片变形对静气动性能的影响。结果表明,在离心载荷和气动载荷的共同作用下,叶片变形主要为弯掠变形,且伴随安装角变化和径向变形。弯掠变形导致气流对叶片施加的载荷径向分量增大,分离区发展至叶尖后缘;安装角变化引起的攻角改变,导致高展长处的通道激波向上游移动;径向变形引起叶顶间隙的改变,泄漏涡夹角增大,变形后主泄漏流和二次泄漏流引起的损失增大。以上变形影响导致在近失速点处,变形后的总压比和绝热效率较静态叶片均有所降低,分别为1.18%和1.78%。研究验证表明,AENS软件在压气机流固耦合分析中展现出较好的预测精度,具有重要的工程应用价值。
关键词
流固耦合
叶片弹性变形
静气动性能
压气机叶片
Keywords
Fluid-structure interaction
elastic deformation of blade
static aerodynamic performance
compressor blade
分类号
TK47 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
V211.3 [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
叶轮机械流固热耦合仿真及自主可控软件研制
2
作者
唐志共
何旭
查浩
王子维
王栋志
储世博
柳阳威
李彬
机构
中国空气动力
研究
与发展
中心
计算空气动力
研究
所
四川天府流体大数据研究中心
空天飞行空气动力科学与技术全国重点实验室
北京航空航天大学能源与动力工程学院
出处
《空气动力学学报》
北大核心
2025年第8期76-99,I0001,共25页
文摘
叶轮机械作为动力能源领域的关键设备部件,其性能和效率直接关系到动力系统的服役表现。随着高性能计算机系统硬件水平的高速发展,以及流体、强度和传热领域数值仿真能力的不断提升,流固热耦合仿真技术对于叶轮机械的设计优化、性能预测以及故障预防起着越来越关键的作用。本文对叶轮机械流体、强度以及流固和流热仿真领域的主要数值方法和挑战问题进行了分析,以国产自主涡轮动力叶轮机械流固热耦合仿真软件(AeroEngine Numerical Simulation,AENS)为载体,介绍了同构/异构流固热耦合仿真软件架构,以及高效的耦合算法和鲁棒的网格技术。通过典型叶轮机械AENS流固/流热耦合仿真结果与试验数据的对比分析,表明AENS具备在高温、高压、高转速条件下的流固热耦合模拟能力,其应用前景广阔,为叶轮机械正向多学科耦合设计提供了重要支撑。
关键词
流固热耦合
软件架构
数值仿真
叶轮机械
多学科耦合设计
Keywords
fluid-solid-thermal coupling
software architecture
numerical simulation
turbomachinery
multidisciplinary coupled design
分类号
TK47 [动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑流固耦合效应的压气机叶片气动性能研究
李彬
储世博
查浩
何旭
《空气动力学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
叶轮机械流固热耦合仿真及自主可控软件研制
唐志共
何旭
查浩
王子维
王栋志
储世博
柳阳威
李彬
《空气动力学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引证文献
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