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基于马蹄涡前缘吸气控制的压气机叶栅流动机理
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作者 唐耀璇 刘艳明 +1 位作者 安宇飞 孙运政 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1282-1291,共10页
为探究从源头抑制角区分离的流动控制方法,采用数值模拟方法,以NACA65叶栅为研究对象,利用叶栅前缘端壁吸气技术控制马蹄涡,结合拓扑分析对叶栅通道内的三维流动结构进行精确重构,以研究前缘端壁吸气控制马蹄涡进而改善叶栅通道流场结... 为探究从源头抑制角区分离的流动控制方法,采用数值模拟方法,以NACA65叶栅为研究对象,利用叶栅前缘端壁吸气技术控制马蹄涡,结合拓扑分析对叶栅通道内的三维流动结构进行精确重构,以研究前缘端壁吸气控制马蹄涡进而改善叶栅通道流场结构的机理。结果表明:叶栅前缘端壁吸气技术可以有效推迟马蹄涡形成并削弱其强度,同时在吸气狭缝末端形成一对反旋流向涡对,在向下游发展过程中与通道涡相互作用;前缘端壁吸气通过控制马蹄涡,降低端壁边界层厚度,叶栅前缘通道涡发展受限,由回流组成的叶表分离被抑制;前缘及压力面侧吸气(EPS)直接作用于马蹄涡压力面分支,通道涡强度进一步被削弱,角区分离模式由闭式分离转为不完全闭式分离。最后,对比最优吸气系数下不同方案出口总压损失,发现当吸气量为进口质量流量的0.2%时,EPS方案出口截面总压损失降低5.8%;并且通过调整吸气系数,可以获得较好的变工况控制性能。 展开更多
关键词 压气机叶栅 马蹄涡 角区分离 前缘吸气 拓扑分析
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叶顶微射流对小型高负荷离心压气机性能及流场结构的影响
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作者 孙运政 刘艳明 +1 位作者 王建华 安宇飞 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期61-69,共9页
以某小型高速离心压气机为研究对象,采用数值方法研究了微射流对压气机性能和叶轮叶顶流场结构的影响。研究结果表明:射流为1%设计流量时,失速裕度能够提高3.12%,稳定工作范围拓宽28.17%;在设计点,原型离心压气机叶顶来流马赫数达1.8以... 以某小型高速离心压气机为研究对象,采用数值方法研究了微射流对压气机性能和叶轮叶顶流场结构的影响。研究结果表明:射流为1%设计流量时,失速裕度能够提高3.12%,稳定工作范围拓宽28.17%;在设计点,原型离心压气机叶顶来流马赫数达1.8以上,叶顶存在复杂激波/间隙泄漏流干扰,工作稳定性较差,微射流改变了“λ”状的激波结构,使前缘激波的强度减弱,后掠角度减小,并且降低了叶顶的负荷水平;微射流能够抑制间隙泄漏流的周向运动,并削弱激波/间隙泄漏流之间的相互作用,间隙泄漏涡不易发生破裂、溃散,极大增强了压气机工作的稳定性。 展开更多
关键词 离心压气机 微射流 激波 间隙泄漏流 流动控制
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