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进口导流叶片对转子叶片颤振特性的影响 被引量：14
1
作者 张陈安 叶正寅 +1 位作者 刘锋 史爱明 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期335-339,共5页
上游静子叶片的尾迹扰动是下游转子叶片发生强迫响应问题的主要原因,但通常认为不会对颤振特性产生影响。运用CFD技术求解非定常流场,用能量法对典型涡轮风扇NASA Rotor 67进行了气动弹性分析。结果表明:不加进口导流叶片时其叶片最有... 上游静子叶片的尾迹扰动是下游转子叶片发生强迫响应问题的主要原因,但通常认为不会对颤振特性产生影响。运用CFD技术求解非定常流场,用能量法对典型涡轮风扇NASA Rotor 67进行了气动弹性分析。结果表明:不加进口导流叶片时其叶片最有可能在第二阶模态、60°叶间振动相角的情况下发生颤振;加上IGV(进口导流叶片)后,IGV的尾迹会显著改变转子叶片的颤振特性,当转子叶片的最危险颤振模态频率接近IGV尾迹的扰动频率时,即使单独转子叶片十分稳定,但在尾迹的激励下颤振仍然可能发生;当该频率远离IGV尾迹扰动频率时,尾迹扰动同样会使转子叶片气动阻尼降低。该结果意味着尽管IGV的引入不会明显改变压气机性能,但有可能会对其颤振特性带来明显的负面影响,需要在涡轮机设计中予以考虑。 展开更多
关键词 涡轮机 进口导流叶片 非定常气动力 颤振 强迫响应
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转子叶尖间隙非定常压力场频谱分析 被引量：6
2
作者 刘波 马昌友 +1 位作者 王掩刚 侯为民 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期93-97,共5页
深入研究压缩机转子叶尖间隙非定常压力脉动,掌握其变化规律,对进一步提高压缩机效率是非常重要的。利用快速傅立叶变换技术(FFT)将转子叶尖间隙非定常压力场时域图转换成频谱图,分析了其频谱特性与转子转速、出口背压以及叶尖间隙轴向... 深入研究压缩机转子叶尖间隙非定常压力脉动,掌握其变化规律,对进一步提高压缩机效率是非常重要的。利用快速傅立叶变换技术(FFT)将转子叶尖间隙非定常压力场时域图转换成频谱图,分析了其频谱特性与转子转速、出口背压以及叶尖间隙轴向位置的关系,同时与压缩机的气动性能和气流稳定性相关联。实验表明:转子叶尖间隙非定常压力脉动主频随着转子转速的提高而增大,与出口背压无关;主频的峰值随着转速的提高而升高,随着出口背压的提高而降低;同前、后缘相比,转子叶尖中部非定常压力脉动主频的峰值在叶中较大。研究结果对研究其它旋转流场压力脉动也有参考价值。 展开更多
关键词 叶轮机械 间隙流动 非定常流动 频谱特性
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大功率汽轮机长叶片气动设计初探
3
作者 梅运焕 刘波 +1 位作者 管继伟 任大康 《汽轮机技术》 北大核心 2006年第4期241-243,246,共4页
结合长叶片级S_2流面设计问题的计算结果对大功率汽轮机长叶片气动设计进行了初步的探讨。对沿叶展等轮周功分布和可控涡流型两种设计方案的优缺点进行了对比分析。分析结果表明：尽管可控涡流型与等轮周功分布方案相比能够使涡轮级的... 结合长叶片级S_2流面设计问题的计算结果对大功率汽轮机长叶片气动设计进行了初步的探讨。对沿叶展等轮周功分布和可控涡流型两种设计方案的优缺点进行了对比分析。分析结果表明：尽管可控涡流型与等轮周功分布方案相比能够使涡轮级的反动度沿叶展的分布趋于均匀,但在应用于末级长叶片的设计时由于积分余速损失的增加而受到了一定的限制。 展开更多
关键词 末级长叶片 可控涡方法 复合倾斜叶片 余速损失
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风洞实验中机翼振动对气动特性影响的计算分析 被引量：2
4
作者 宋保方 叶正寅 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期226-230,共5页
通过求解非定常N-S方程研究了弹性机翼在低速气流中振动时的气动特性,并与刚性机翼气动特性做了比较。通过结构有限元方法计算出模型机翼的结构模态和相应振动频率,假设机翼以最小刚度的弯曲模态振动,计算了不同振幅下不同迎角、尤其是... 通过求解非定常N-S方程研究了弹性机翼在低速气流中振动时的气动特性,并与刚性机翼气动特性做了比较。通过结构有限元方法计算出模型机翼的结构模态和相应振动频率,假设机翼以最小刚度的弯曲模态振动,计算了不同振幅下不同迎角、尤其是失速迎角附近的升力特性。计算结果表明,在小振幅下机翼的平均升力特性和刚性机翼相差很小,但当振幅达到一定幅度后,振动机翼下平均升力特性与刚性机翼的结果有较明显的差别,主要表现在最大升力系数的降低和失速迎角的减小。此结果可以解释实际风洞实验中最大升力系数往往小于CFD结果、实验中最大升力系数对应的迎角也比CFD结果小的现象。 展开更多
关键词 非定常流 振动 失速 结构模态
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双级对转压气机流场分析研究 被引量：23
5
作者 王掩刚 刘波 +1 位作者 陈云永 姜健 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期97-101,共5页
以设计的某对转压气机级为研究对象,应用F INE/TURBO和CFX软件研究了设计转速、典型工作状态下该压气机的性能和流场细微结构,为进一步优化对转压气机叶片设计提供了依据。计算结果表明:在压气机中反向旋转转子叶片布局设计较好的前提下... 以设计的某对转压气机级为研究对象,应用F INE/TURBO和CFX软件研究了设计转速、典型工作状态下该压气机的性能和流场细微结构,为进一步优化对转压气机叶片设计提供了依据。计算结果表明:在压气机中反向旋转转子叶片布局设计较好的前提下,对转技术可以在较小的空间里实现较高的压比,从而大幅度提高发动机的推重比;文中给出的对转压气机设计局部流场结构还未达到最优,三维叶片还需要进一步改进,主要表现在一级转子根部和尖部附面层较厚,并伴随有分离现象;二级转子尖部分离流动强烈,使得下游叶片来流发生较大畸变;出口导叶设计尚不理想,集中表现为在根部和尖部有较弱的分离流。 展开更多
关键词 对转技术 压气机 特性
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基于多目标遗传算法的多级轴流压气机优化设计 被引量：9
6
作者 丁伟 刘波 +1 位作者 曹志鹏 陈云永 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期230-233,共4页
建立了一种多级轴流压气机的多目标优化设计方法。采用流线曲率法计算压气机气动性能,结合多目标遗传算法来进行性能参数优化。针对一台两级轴流压气机,选定优化设计的目标是最大的总压比和最高的总绝热效率。将转子尾缘的稠度和相对气... 建立了一种多级轴流压气机的多目标优化设计方法。采用流线曲率法计算压气机气动性能,结合多目标遗传算法来进行性能参数优化。针对一台两级轴流压气机,选定优化设计的目标是最大的总压比和最高的总绝热效率。将转子尾缘的稠度和相对气流角以及静子尾缘的稠度和气流角作为设计变量。通过优化设计得到一组在两个目标上均优于初始设计的Pareto最优解,对典型的Pareto最优解和初始设计进行分析、比较,证明了该优化设计方法的有效性。 展开更多
关键词 轴流压气机 多目标遗传算法^+ 流线曲率法^+
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出口支板周向布局对上游流场影响效应研究 被引量：4
7
作者 王掩刚 刘波 +1 位作者 马昌友 管继伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期262-265,共4页
应用高精度无波动格式结合LU-SGS求解方法,研究了下游支板对上游流场的影响。结果表明,支板和上游叶片的周向相对位置的变化可以有效地改变上游区域的压力畸变分布;随着静子叶片右移,在进口截面处最大压力畸变逐渐增大,之后呈下降趋势;... 应用高精度无波动格式结合LU-SGS求解方法,研究了下游支板对上游流场的影响。结果表明,支板和上游叶片的周向相对位置的变化可以有效地改变上游区域的压力畸变分布;随着静子叶片右移,在进口截面处最大压力畸变逐渐增大,之后呈下降趋势;对上游进口段,特别是靠近叶片前缘区域流场参数分布有较大影响,但对于上游叶片表面马赫数影响不大。 展开更多
关键词 涡轮风扇发动机 支板 流场畸变 布局 数值仿真
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附面层修正应用于无网格算法的研究 被引量：4
8
作者 盛鸣剑 叶正寅 蒋超奇 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期920-925,共6页
研究了无网格算法中的附面层修正方法,在一种布置点云方法的基础上,发展一种曲面拟合的重构方式构造流场物理量;找出了无网格算法与网格算法之间的联系,成功将AUSM+_up格式移植到无网格算法当中,并应用于计算欧拉方程的数值通量;计算中... 研究了无网格算法中的附面层修正方法,在一种布置点云方法的基础上,发展一种曲面拟合的重构方式构造流场物理量;找出了无网格算法与网格算法之间的联系,成功将AUSM+_up格式移植到无网格算法当中,并应用于计算欧拉方程的数值通量;计算中采用了一种改进的隐式时间推进,并引入当地时间步长和残值光顺等加速收敛措施,成功的将附面层修正方法应用于无网格算法,对REA2822翼型跨音速流动、NACA0012翼型跨音速流动和M6机翼跨音速流动的数值模拟结果表明本文发展的无网格算法能较好地模拟粘性流动。 展开更多
关键词 无网格 EULER方程 AUSM+-up格式 附面层修正
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机翼弹性变形对气动特性的影响 被引量：4
9
作者 贺济洲 叶正寅 《航空计算技术》 2010年第4期7-10,共4页
在非结构混合网格框架下,采用有限体积法求解了Euler方程和N-S方程。使用结构影响系数法计算机翼结构的弹性变形,通过动态网格技术实现了气动力与结构变形之间的耦合运算,计算和分析了在气动载荷作用下的机翼变形和此时的气动特性,算例... 在非结构混合网格框架下,采用有限体积法求解了Euler方程和N-S方程。使用结构影响系数法计算机翼结构的弹性变形,通过动态网格技术实现了气动力与结构变形之间的耦合运算,计算和分析了在气动载荷作用下的机翼变形和此时的气动特性,算例分析表明:典型后掠机翼的弹性变形会使机翼产生了正的挠度和负的剖面扭转角,在弯曲和扭转的相互作用下,机翼的有效迎角减小,从而导致机翼的升力系数减小。在Euler方程和N-S方程算例中,考虑弹性变形条件下的机翼升力系数比刚性机翼的升力系数分别减小了25.3%和24.1%。 展开更多
关键词 非结构网格 EULER/N-S方程 结构影响系数法 弹性机翼 动网格技术
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复杂外形下的无网格算法研究
10
作者 蒋超奇 王刚 叶正寅 《航空计算技术》 2005年第3期29-33,共5页
研究了二维、三维复杂外形下的无网格算法。在一种布置点云方法的基础上,发展一种曲面拟合的重构方式构造流场物理量,并应用于AUSM+_up格式计算欧拉方程的数值通量;计算采用了隐式时间推进,并引入当地时间步长和残值光顺等加速收敛措施... 研究了二维、三维复杂外形下的无网格算法。在一种布置点云方法的基础上,发展一种曲面拟合的重构方式构造流场物理量,并应用于AUSM+_up格式计算欧拉方程的数值通量;计算采用了隐式时间推进,并引入当地时间步长和残值光顺等加速收敛措施。通过对某三段翼型低速流动、M6机翼跨音速流动、某全机跨音速流动进行了数值模拟,表明本文发展的无网格算法能有效地模拟复杂外形的无粘绕流。 展开更多
关键词 无网格 EULER方程 AUSM^+_up格式 点云 复杂外形
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