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基于表面热膜测试的低速风扇附面层流动研究 被引量：1
1
作者 周仕佶 周创鑫 +1 位作者 赵胜丰 韩戈 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期257-264,共8页
压气机转子叶片表面附面层分离/再附、转捩机制较为复杂,数值模拟方法受到了极大的限制,因此需要新的试验技术测量旋转状态下转子叶片表面附面层的发展状态。本文采用表面热膜测试技术对某风扇叶片表面附面层分离/再附、转捩等流动现象... 压气机转子叶片表面附面层分离/再附、转捩机制较为复杂,数值模拟方法受到了极大的限制,因此需要新的试验技术测量旋转状态下转子叶片表面附面层的发展状态。本文采用表面热膜测试技术对某风扇叶片表面附面层分离/再附、转捩等流动现象进行了试验研究,获得了旋转状态下风扇叶片表面的准壁面剪切应力。试验结果表明,在上游尾迹周期性扫掠的作用下,叶片表面附面层转捩、再附点提前,分离泡范围减小。表面热膜测试技术可较为准确地捕捉旋转叶片表面附面层的转捩、再附点,为旋转状态下转子表面附面层的流动测量提供了一种解决途径。 展开更多
关键词 压气机 风扇 转子 表面热膜 低速 转捩 试验 附面层
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基于贝塞尔曲面参数化方法的1.5级高负荷轴流压气机气动优化 被引量：3
2
作者 周创鑫 成金鑫 +2 位作者 黄松 王名扬 赵胜丰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期673-686,共14页
基于贝塞尔曲面参数化控制理论发展了一套高效的轴流压气机全局优化设计方法,通过在优化循环中改变转、静子叶片吸力面几何形状来得到优化解,具有优化变量少、物理直观性强及曲面光滑等优点。以某1.5级高负荷轴流压气机为研究对象,在Isi... 基于贝塞尔曲面参数化控制理论发展了一套高效的轴流压气机全局优化设计方法,通过在优化循环中改变转、静子叶片吸力面几何形状来得到优化解,具有优化变量少、物理直观性强及曲面光滑等优点。以某1.5级高负荷轴流压气机为研究对象,在Isight平台上集成了贝塞尔曲面参数化程序、CFD求解器及多岛遗传算法来对其进行气动性能优化。结果表明:在总压比变化不超过±0.5%、流量不降低的约束条件下,优化后压气机设计点流量增大0.938%,等熵效率提高0.486%,综合裕度拓宽1.361%,验证了全局优化方法的有效性。 展开更多
关键词 轴流压气机 气动优化 曲面参数化 多岛遗传算法 全局寻优
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低雷诺数下高负荷轴流压气机表面粗糙度流动调控机制
3
作者 程泓智 王名扬 +3 位作者 周创鑫 赵胜丰 卢新根 朱俊强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期283-295,共13页
以某1.5级高负荷轴流压气机为研究对象,采用经过校核的数值模拟手段详细探究了低雷诺数下表面粗糙度对其气动性能及内部流场的影响。结果表明:相比于光滑叶片,表面粗糙度为137.8时压气机性能提升最为明显,总压比、堵塞流量以及峰值效率... 以某1.5级高负荷轴流压气机为研究对象,采用经过校核的数值模拟手段详细探究了低雷诺数下表面粗糙度对其气动性能及内部流场的影响。结果表明:相比于光滑叶片,表面粗糙度为137.8时压气机性能提升最为明显,总压比、堵塞流量以及峰值效率分别提升4.01%、2.24%、5.34%。在整个表面粗糙度大小范围内,表面粗糙度布置在吸力面前缘至50%轴向位置时对分离、转捩的调控效果较好,能够较大限度地提升低雷诺数下压气机的气动性能。表面粗糙度通过促进转捩、抑制层流分离以及改变速度和静压分布来改善压气机流场和气动特性,同时一定程度上恶化了后面级的级间匹配关系,造成静子叶根处分离提前,角区分离加剧,限制了压气机整体气动性能的进一步提高。 展开更多
关键词 叶片表面粗糙度 低雷诺数 高负荷轴流压气机 峰值效率 气动性能
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前置部分叶高增压转子风扇气动性能研究
4
作者 周创鑫 李紫良 +2 位作者 赵胜丰 黄松 卢新根 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1413-1422,共10页
在航空发动机更高推重比的需求牵引下,风扇需进一步提高其通流能力和内涵增压能力。本文以某宽弦复合掠跨音风扇为研究对象,对前置部分叶高增压转子风扇开展了深入细致的性能和流动机理研究。结果表明:高通流风扇中串列转子叶片的周向... 在航空发动机更高推重比的需求牵引下,风扇需进一步提高其通流能力和内涵增压能力。本文以某宽弦复合掠跨音风扇为研究对象,对前置部分叶高增压转子风扇开展了深入细致的性能和流动机理研究。结果表明:高通流风扇中串列转子叶片的周向相对布局对风扇性能有决定性影响,在λ_(s)=20%周向布局下,风扇最大通流能力在外径、效率以及裕度基本不变的前提下增大5.83%,同时峰值效率点下总压比提升8.38%,压比提升主要来源于内涵压比的提升。研究证实前置部分叶高增压转子风扇有效提升了风扇级的性能水平,展现出巨大应用前景。 展开更多
关键词 轴流压气机 风扇 串列转子 数值模拟 流动机理
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