预旋角度对预旋孔流动特性的影响 被引量：18

1

作者 刘高文 李碧云 +1 位作者 蒋兆午 张林 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期740-746,共7页

对预旋角度分别为30°,25°,20°和15°的预旋孔在压比1.1～1.9范围内的流量系数进行了实验测量和数值模拟。研究了压比和预旋角度对预旋孔进出口速度和气流角度、流量系数和预旋效率等参数的影响。流量系数的实验结果... 对预旋角度分别为30°,25°,20°和15°的预旋孔在压比1.1～1.9范围内的流量系数进行了实验测量和数值模拟。研究了压比和预旋角度对预旋孔进出口速度和气流角度、流量系数和预旋效率等参数的影响。流量系数的实验结果与计算结果符合良好,数据显示预旋孔流量系数和预旋效率随压比的增大显著增大。预旋角度的减小使流量系数基本保持不变,而预旋效率由于出气角度的减小而显著增大,最大增幅可达10%。 展开更多

关键词 预旋系统 预旋喷嘴 预旋孔 流量系数 预旋效率

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扩口孔型预旋喷嘴流动与温降特性 被引量：11

2

作者 刘高文 张林 +1 位作者 李碧云 冯青 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期390-396,共7页

分别对预旋角度为20°的直孔和扩口孔型喷嘴进行了数值模拟和实验测量。计算模型包括仅有进气腔、预旋孔和出气腔的单独模型和在此基础上增加了旋转部分的系统模型;研究内容包括速度场、出气速度、出气角度、流量系数、预旋效率和温... 分别对预旋角度为20°的直孔和扩口孔型喷嘴进行了数值模拟和实验测量。计算模型包括仅有进气腔、预旋孔和出气腔的单独模型和在此基础上增加了旋转部分的系统模型;研究内容包括速度场、出气速度、出气角度、流量系数、预旋效率和温降,并对单独模型的孔流量系数进行了实验测量。结果表明流量系数的计算结果与实验结果符合良好,扩口孔的流量系数、预旋效率和温降都比直孔显著增大20%以上。数据还显示由单独模型计算得到的流量系数和预旋效率与由系统模型得到的结果比较接近,根据单独模型的预旋效率而推算出的温降可在一定程度上间接反映预旋系统的温降特性。 展开更多

关键词 预旋系统 预旋喷嘴 温降 流量系数 预旋效率

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熵分析法在盖板式预旋系统分析中的应用 被引量：13

3

作者 吴衡 冯青 +1 位作者 刘高文 王掩刚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2048-2054,共7页

为获得盖板式预旋系统内部流动损失的具体原因并为预旋系统的优化提供依据,基于三维流场数值计算结果,对预旋系统内的熵增以及熵产情况进行了分析。结果表明,进出口参数固定的条件下,忽略系统与外界的传热,熵增为零时可获得最大温降,随... 为获得盖板式预旋系统内部流动损失的具体原因并为预旋系统的优化提供依据,基于三维流场数值计算结果,对预旋系统内的熵增以及熵产情况进行了分析。结果表明,进出口参数固定的条件下,忽略系统与外界的传热,熵增为零时可获得最大温降,随着熵增增大,温降逐渐减小;预旋系统各主要部件中供气孔处的熵增的变化量最大,约占到系统整体熵增的37%;预旋系统内湍流耗散产生的熵产比直接耗散产生的熵产大两个数量级,并且出现较大熵产的主要原因是供气孔入口处气流与预旋系统壁面之间的大速度差。 展开更多

关键词 预旋系统 熵增 熵产 温降

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燃气涡轮发动机预旋系统温降和功耗的作用机制与理论分析 被引量：9

4

作者 林阿强 赵义祯 +2 位作者 王俊凇 吴衡 刘高文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期4090-4101,共12页

涡轮预旋供气系统内转-静盘腔和转-转盘腔的功热转换性能直接影响涡轮旋转动叶的高温热防护。文中重点开展理论分析,揭示预旋供气系统温降和功耗二者性能指标的关联机制。理论推导结果发现,系统无量纲温降和无量纲功耗特性与旋流恢复系... 涡轮预旋供气系统内转-静盘腔和转-转盘腔的功热转换性能直接影响涡轮旋转动叶的高温热防护。文中重点开展理论分析,揭示预旋供气系统温降和功耗二者性能指标的关联机制。理论推导结果发现,系统无量纲温降和无量纲功耗特性与旋流恢复系数、预旋半径比、预旋喷嘴出口速度系数及转子马赫数变量的函数关系呈现强关联。基于能量守恒定律,系统无量纲功耗随无量纲温降增大而线性减小;当系统温降越高时,则系统功耗越低。绝热条件下,随着预旋喷嘴出口速度系数增大、转子马赫数减小,系统无量纲温降和无量纲功耗分别呈现增大和减小的趋势。因此,温降和功耗的关联机制可以有效评估预旋供气系统性能设计的优劣。 展开更多

关键词 涡轮盘腔 预旋供气系统 功热转换 温降 功耗 旋转比 旋流恢复系数

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叶轮对预旋系统影响的数值研究 被引量：8

5

作者 吴衡 刘高文 +2 位作者 冯青 王掩刚 李毅 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期57-64,共8页

为了研究叶轮在盖板式预旋系统中的作用,基于简化三维模型,在保证系统进口总压总温、出口压力以及供气流量不变的条件下,分别对有/无叶轮的预旋系统流动特性、功耗特性和温降特性进行了稳态数值模拟。结果表明:叶轮通过对盖板腔内的气... 为了研究叶轮在盖板式预旋系统中的作用,基于简化三维模型,在保证系统进口总压总温、出口压力以及供气流量不变的条件下,分别对有/无叶轮的预旋系统流动特性、功耗特性和温降特性进行了稳态数值模拟。结果表明:叶轮通过对盖板腔内的气体做功,提高了气流的旋转比,增大了盖板腔的离心升压效果,并因为降低了供气孔入口气流的相对速度从而减小了供气孔内的压力损失。进而使得喷嘴出口的静压降低,喷嘴进出口压比和喷嘴出口气流旋转比随之增大。最终更高的喷嘴出口气流旋转比会导致预旋系统的整体功耗减小约56.88k W,系统温降提高约10.2K。 展开更多

关键词 预旋系统 旋流 叶轮 功耗 温降

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预旋喷嘴径向角度对预旋特性影响的数值研究 被引量：7

6

作者 胡伟学 王锁芳 毛莎莎 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期84-91,共8页

为了降低低位进气预旋流路的气动损失,针对带有不同径向角度(0°～30°)预旋喷嘴的预旋系统进行了数值仿真,并对流动特性、温降特性和比熵增特性进行了分析。结果表明:随着预旋喷嘴径向角度的增大,预旋系统无量纲温降先增大后减... 为了降低低位进气预旋流路的气动损失,针对带有不同径向角度(0°～30°)预旋喷嘴的预旋系统进行了数值仿真,并对流动特性、温降特性和比熵增特性进行了分析。结果表明:随着预旋喷嘴径向角度的增大,预旋系统无量纲温降先增大后减小,流动阻力减小,预旋系统的流量随之增大。旋转雷诺数为2.3×107时,预旋喷嘴带径向角度的预旋系统无量纲温降比传统喷嘴最大可提高18.3%,存在某一角度使预旋温降特性达到最好。预旋系统内的耗散主要发生在预旋腔和共转盘腔内,径向角度为10°时其比熵增变化量分别占整个预旋系统总体比熵增的42.4%和30.2%;合理设计预旋喷嘴的径向角度,能改善预旋腔内气流的流动效果,并且可以减少整个预旋系统的不可逆损失。 展开更多

关键词 喷嘴径向角度 预旋系统 流动特性 温降特性 比熵增

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预旋结构影响带盖盘预旋系统流动的实验 被引量：5

7

作者 孙占东 罗翔 +2 位作者 黄由之 周志翔 廖乃兵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1826-1832,共7页

为探究预旋结构如何影响盖盘系统内的流动特性,对不同预旋角度和进气位置的带盖盘预旋系统进行实验研究,得到了高转速下静盘表面静压和中心面总压的分布、中心面旋流系数、预旋孔排气系数以及腔内流阻系数。结果表明:预旋角度和进气位... 为探究预旋结构如何影响盖盘系统内的流动特性,对不同预旋角度和进气位置的带盖盘预旋系统进行实验研究,得到了高转速下静盘表面静压和中心面总压的分布、中心面旋流系数、预旋孔排气系数以及腔内流阻系数。结果表明:预旋角度和进气位置分别影响腔内压力分布大小和分布趋势。随预旋比增加中心面旋流系数整体增加,转静腔内旋流系数与无量纲半径的-2次幂存在线性关系。预旋孔排气系数随预旋孔进出口压比的增加而增加。流阻系数随湍流参数增大而上升,随旋转雷诺数的增加而减小。 展开更多

关键词 盖盘 预旋角度 进气位置 转静腔 预旋腔 流动

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盖板式预旋系统的压比和熵增特性 被引量：6

8

作者 吴衡 刘高文 +1 位作者 冯青 武志鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2252-2261,共10页

对预旋系统内的压力变化相关研究较少。基于理论分析、实验测量以及数值计算,对某盖板式预旋系统的压比及熵增特性进行研究。通过理论推导,对预旋系统内压比与无量纲温降的关系进行分析。在最高转速可达10000r/min的高转速实验台上,测... 对预旋系统内的压力变化相关研究较少。基于理论分析、实验测量以及数值计算,对某盖板式预旋系统的压比及熵增特性进行研究。通过理论推导,对预旋系统内压比与无量纲温降的关系进行分析。在最高转速可达10000r/min的高转速实验台上,测量了转盘上的气流静压以及相对总温,进而获得压比及熵增特性。进行三维数值计算,将数值计算结果与实验结果进行了对比,并根据数值计算结果对预旋系统内的熵产分布以及各元件的熵增情况进行分析。结果表明:系统温降以及旋转马赫数大小决定了预旋系统的理想最大压比,而实际压比与理想压比的比值取决于系统内的熵增大小。采用数值计算以及实验测量所得结果对理论关系式进行了验证,最大偏差2.7%。旋转马赫数一定的条件下,随系统无量纲温降增大,系统压比逐渐减小。由于熵增影响,实测压比与理想压比最大相差约36%。预旋系统内的熵增主要发生在预旋腔静止壁面、接受孔前后、供给孔进口等气流旋转比发生剧烈变化的区域。预旋系统内主要元件的熵增随流量增大都呈逐渐增大的趋势,但接受孔处熵增最小值出现在喷嘴出口旋转比等于1左右时,流量过小或过大都会导致接受孔处熵增变大。 展开更多

关键词 预旋系统 压比 熵增 数值计算 实验测量

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带盖盘45°预旋系统流动特性的实验 被引量：3

9

作者 孙占东 罗翔 +2 位作者 黄由之 周志翔 廖乃兵 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2125-2131,共7页

对带盖盘45°预旋系统的预旋腔和转静腔内流动特性进行了实验研究,得到了高转速下静盘表面的静压分布、中心面(z/S=0.326)总压分布、流阻系数以及预旋孔排气系数的变化规律。结果表明:流量分配对腔内压力分布影响较小;湍流参数是腔... 对带盖盘45°预旋系统的预旋腔和转静腔内流动特性进行了实验研究,得到了高转速下静盘表面的静压分布、中心面(z/S=0.326)总压分布、流阻系数以及预旋孔排气系数的变化规律。结果表明:流量分配对腔内压力分布影响较小;湍流参数是腔内流动特性的主要影响参数之一;腔内流动结构主要分为转静腔的自由涡结构以及预旋腔的回流区和低压区;流阻系数随湍流参数变大而显著上升;预旋孔排气系数随着进、出口压比增加而增加。 展开更多

关键词 盖盘 预旋 转静系 预旋腔 流动

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盖板式预旋系统温降特性的实验研究 被引量：4

10

作者 雷昭 刘高文 +2 位作者 吴衡 冯青 郑龙席 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2036-2043,共8页

预旋供气系统是为发动机涡轮转子叶片提供合适压力、温度和流量冷却气流的部件系统,因其具有显著降低冷气相对总温的巨大潜力而受到关注。本文在系统压比1.10~1.50、涡轮盘转速3000~9720 r/min参数范围内,通过在转盘上测量气流相对总温... 预旋供气系统是为发动机涡轮转子叶片提供合适压力、温度和流量冷却气流的部件系统,因其具有显著降低冷气相对总温的巨大潜力而受到关注。本文在系统压比1.10~1.50、涡轮盘转速3000~9720 r/min参数范围内,通过在转盘上测量气流相对总温来获得预旋系统的温降特性,并通过一系列温度校准实验来确保转盘气流温度测量的准确性。分析了转速,压比和喷嘴出口旋转比对系统温降特性的影响。研究结果表明:随着转速的升高,预旋系统温降先小幅增大,之后迅速减小,最大可达7.6 K;随着压比的增大,系统温降增大;系统无量纲温降随喷嘴出口旋转比近似呈线性变化。 展开更多

关键词 预旋系统 盖板 冷却 转动 温降特性

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接受孔形状对预旋供气系统内气流流动影响研究 被引量：4

11

作者 郑笑天 王锁芳 韦光礼 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2222-2227,共6页

为对比不同形状接受孔的预旋系统内气流流动特性,通过数值模拟方法,对带有不同形状接受孔的预旋系统进行了研究。研究发现:收缩型接受孔入口截面气流流通面积较大,相对速度较小,在预旋系统中的性能最优,其次是类梯型,最后是直孔型。同... 为对比不同形状接受孔的预旋系统内气流流动特性,通过数值模拟方法,对带有不同形状接受孔的预旋系统进行了研究。研究发现:收缩型接受孔入口截面气流流通面积较大,相对速度较小,在预旋系统中的性能最优,其次是类梯型,最后是直孔型。同一旋转雷诺数下,带收缩型接受孔的预旋系统无量纲温降较直孔型提高5.8%,总压损失系数降低3.0%。三种类型接受孔的预旋系统无量纲温降和总压损失系数均随进出口压比的增加而增大,在相同压比下,收缩型接受孔预旋系统无量纲温降最大,总压损失系数最小。 展开更多

关键词 接受孔 预旋系统 温降特性 总压损失 设计

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直榫槽和斜榫槽两种出口结构预旋系统流动特性数值研究

12

作者 朱晓华 古冬 +1 位作者 郭文 刘松 《燃气涡轮试验与研究》 2024年第2期49-54,共6页

采用三维数值计算方法对发动机直榫槽、斜榫槽两种出口结构的预旋系统开展模拟,研究改变预旋系统出口几何结构对叶片供气通道气体流动及压力损失的影响,并与一维工程计算方法对比。结果表明:榫槽结构由直榫槽改成斜榫槽对叶片供气通道... 采用三维数值计算方法对发动机直榫槽、斜榫槽两种出口结构的预旋系统开展模拟,研究改变预旋系统出口几何结构对叶片供气通道气体流动及压力损失的影响,并与一维工程计算方法对比。结果表明:榫槽结构由直榫槽改成斜榫槽对叶片供气通道压力损失影响较小,两种结构预旋系统进出口流量差异较小,系统出口各腔流量分配略有差异;数值计算与工程计算结果在系统进口、出口无量纲流量差别较小,上封严出口、下封严出口无量纲流量差别较大,相对偏差接近50%,封严区域流动换热复杂,需要进行三维仿真计算,以提高设计精度。 展开更多

关键词 航空发动机 预旋供气系统 榫槽结构 压降 无量纲流量 数值模拟 工程计算方法

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燃气涡轮发动机预旋系统压比和熵增的作用机制与理论分析 被引量：2

13

作者 林阿强 刘高文 +2 位作者 吴衡 畅然 冯青 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期291-306,共16页

预旋供气系统作为涡轮转子高温热防护的重要保障,具有复杂转静部件的功热转换问题。重点开展理论分析,详细揭示了预旋供气系统压比、熵增和温降特性的关联机制和演化规律,提出压比效率的数学模型,并综合评估转动部件叶轮效应的影响机制... 预旋供气系统作为涡轮转子高温热防护的重要保障,具有复杂转静部件的功热转换问题。重点开展理论分析,详细揭示了预旋供气系统压比、熵增和温降特性的关联机制和演化规律,提出压比效率的数学模型,并综合评估转动部件叶轮效应的影响机制。通过公式推导和理论分析表明,在绝热定比热条件下,静子系压比和熵增均随供气流量增加而单调递减。转子系压比-熵增特性取决于供气流量、转盘转速和系统温降的影响。将复杂系统温降的关联式分解为速度系数和转子马赫数的强关联函数,明确指出系统压比随供气流量增加而减小,并随转盘转速增加基本呈现增大趋势。当预旋喷嘴旋转比大于预旋半径比的倒数时,随着转盘转速增大,系统压比反而减小。在来流工况和预旋半径比不变时,预旋供气系统内降低熵增损失是提高系统压比的重要途径。通过系统地评估转动部件叶轮效应发现,在不改变转子马赫数且保证系统压比不变的条件下,叶轮效应可以提高喷嘴出口速度系数,增大系统温降,并降低系统功耗。因此,压比和熵增特性的关联机制可以有效评估预旋供气系统性能设计的优劣。 展开更多

关键词 涡轮盘腔 预旋供气系统 压比效率 熵增 叶轮效应 预旋半径比

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涡轮预旋供气系统跑道型接受孔对性能影响的实验评估 被引量：2

14

作者 马佳乐 庞亮玮 +2 位作者 隋宏人 林阿强 刘高文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2761-2770,共10页

接受孔对于预旋供气系统内流动和换热具有重要的作用。为对比不同形状的接受孔对预旋供气系统性能的影响,通过实验研究直跑道型、长跑道型以及斜跑道型3种典型结构的接受孔在设计点参数下对预旋供气系统温降以及功耗的影响,并主要分析... 接受孔对于预旋供气系统内流动和换热具有重要的作用。为对比不同形状的接受孔对预旋供气系统性能的影响,通过实验研究直跑道型、长跑道型以及斜跑道型3种典型结构的接受孔在设计点参数下对预旋供气系统温降以及功耗的影响,并主要分析斜跑道型接受孔模型的流动温降特性。结果表明:相较于采用直跑道型和长跑道型接受孔的预旋供气系统,采用斜跑道型接受孔的系统转子部件的流动损失明显减小,设计点工况下系统温降为24.9K,系统功耗为10.04kW,其比直跑道型接受孔温降效率提高3.5%,系统功耗减小4.2%,熵增减小约9.8%。且旋转马赫数一定时,预旋供气系统压比和系统温比均随着流量比的增大而增大;流量比一定时,旋转马赫数对系统压比几乎没有影响,系统温降随旋转马赫数的增加先增大后减小,两者呈现出二次函数的关系。 展开更多

关键词 预旋供气系统 跑道型接受孔 温降 功耗

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蒸汽和空气预旋进气共转盘腔壁面换热研究 被引量：3

15

作者 胡伟学 王锁芳 毛莎莎 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期633-639,共7页

为了研究不同冷却介质对燃气轮机预旋共转盘腔换热特性的影响,采用数值计算方法分析了空气和蒸汽2种介质下预旋系统共转盘腔表面的换热过程,对比了2种冷却介质在不同旋转雷诺数、无量纲质量流量和进口总温条件下的换热效果。结果表明:... 为了研究不同冷却介质对燃气轮机预旋共转盘腔换热特性的影响,采用数值计算方法分析了空气和蒸汽2种介质下预旋系统共转盘腔表面的换热过程,对比了2种冷却介质在不同旋转雷诺数、无量纲质量流量和进口总温条件下的换热效果。结果表明:相同无量纲质量流量下预旋进气的转盘冷却效果优于无预旋;不同无量纲质量流量下,蒸汽对共转盘腔表面的换热效果均优于空气;旋转雷诺数在5.5×106~7.2×106内,相同旋转雷诺数下的蒸汽冷却下的转盘平均Nu比空气冷却提高约22%,低旋转雷诺数时2种冷却介质的冷却效果略优于高旋转雷诺数时;不同进口总温下,蒸汽冷却效果仍然优于空气,但随着进口总温的升高其优势逐渐减弱,转盘表面传热平均Nu随预旋进口总温的升高而减小。 展开更多

关键词 预旋系统 蒸汽冷却 空气冷却 共转盘腔 冷却效果

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导流叶片宽度对预旋系统性能影响的数值研究 被引量：2

16

作者 陈帆 王锁芳 李贺 《航空发动机》 2017年第5期14-20,共7页

为研究导流叶片结构尺寸对盘腔预旋性能的影响,采用RNG k-ε模型对导流叶片无量纲宽度为0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0的预旋系统在不同旋转雷诺数工况下进行了数值研究。结果表明:导流叶片能够提高喷嘴压比和温降系数,旋转雷诺数越... 为研究导流叶片结构尺寸对盘腔预旋性能的影响,采用RNG k-ε模型对导流叶片无量纲宽度为0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8和1.0的预旋系统在不同旋转雷诺数工况下进行了数值研究。结果表明:导流叶片能够提高喷嘴压比和温降系数,旋转雷诺数越大,提高的幅度越大;旋转雷诺数较大时,喷嘴压比和温降系数随导流叶片无量纲宽度增大而增大,无量纲宽度超过0.6后,趋于平稳。当导流叶片无量纲宽度在0~0.2范围内,总压损失系数随导流叶片无量纲宽度的增大而增大;当导流叶片无量纲宽度大于0.2时,总压损失系数随导流叶片无量纲宽度的增大基本不发生变化。 展开更多

关键词 预旋系统 导流叶片 喷嘴压比 温降系数 总压损失系数

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预旋系统稳态和非稳态计算对比研究 被引量：2

17

作者 梁靓 刘高文 +1 位作者 雷昭 冯青 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2546-2553,共8页

针对预旋系统由于旋转引起流场和温度场参数周期性瞬态变化的问题,分别采用滑移网格的瞬态法和固定转子相位的稳态法进行数值求解,并在稳态计算中通过改变转子相位来近似模拟非稳态问题的时空变化特性。通过稳态空间平均结果与非稳态时... 针对预旋系统由于旋转引起流场和温度场参数周期性瞬态变化的问题,分别采用滑移网格的瞬态法和固定转子相位的稳态法进行数值求解,并在稳态计算中通过改变转子相位来近似模拟非稳态问题的时空变化特性。通过稳态空间平均结果与非稳态时均结果的对比,以期为预旋系统非稳态问题的低成本求解提供方法依据。结果表明:稳态计算结果与非稳态计算结果相比,周期性波动频率一致,接受孔进口处,稳态计算的压力波动幅度小39%左右,温度波动幅度小15%左右;多个相位的稳态空间平均结果与非稳态时均结果相比,压力高0.2%,温度低0.1%;采用多个计算周期数与单个周期的非稳态计算结果差异微小。当采用喷嘴出口气流中心正对接受孔迎风面前缘的转子相位时,稳态计算结果与非稳态计算时均结果最接近。 展开更多

关键词 预旋系统 对比 非稳态 转子相位 时均

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船用燃气轮机预旋系统增压设计及仿真 被引量：1

18

作者 李于来 李东明 +1 位作者 刘宇 刘言明 《热能动力工程》 CSCD 北大核心 2023年第12期149-155,共7页

为了提高船用燃气轮机进口燃气压力和温度,涡轮冷却空气应当具备更大的压力来满足叶片表面气膜冷却的需求。本文优化现有的预旋系统,通过在供气孔入口布置增压叶轮,减少气流经预旋喷嘴射入盘腔和经盘腔进入供气孔的突扩损失。运用数值... 为了提高船用燃气轮机进口燃气压力和温度,涡轮冷却空气应当具备更大的压力来满足叶片表面气膜冷却的需求。本文优化现有的预旋系统,通过在供气孔入口布置增压叶轮,减少气流经预旋喷嘴射入盘腔和经盘腔进入供气孔的突扩损失。运用数值计算的方法对预旋系统模型进行研究,所采用的计算模型和冷吹实验与1.0设计工况数据对比具有较好的精度。研究表明:增压预旋系统和常用预旋系统具有相似的流场结构,但预旋腔内形成的涡更小,有效抑制了气流在腔内的总压损失;在增压叶轮和结构改进的作用下,冷气相对总压提高2.90%,绝对总压提高4.59%,同时增压所产生的温升变化较小,提高了冷却空气的冷却能力。 展开更多

关键词 燃气轮机 预旋系统 增压设计 涡轮冷却

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径向轮缘密封预旋盘腔流动换热特性数值研究 被引量：2

19

作者 程舒娴 晏鑫 +2 位作者 李志刚 宋立明 李军 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1647-1654,共8页

本文通过SST湍流模型求解RANS方程组,研究了带径向轮缘密封的预旋盘腔流动换热特性,并采用附加变量法研究径向密封的封严特性。比较了不同冷气量,不同进气预旋比下的盘腔内流动系数、转盘表面努塞尔数和封严效率。结果表明:在中分面处,... 本文通过SST湍流模型求解RANS方程组,研究了带径向轮缘密封的预旋盘腔流动换热特性,并采用附加变量法研究径向密封的封严特性。比较了不同冷气量,不同进气预旋比下的盘腔内流动系数、转盘表面努塞尔数和封严效率。结果表明:在中分面处,预旋比随进气预旋比的增大而增大,静压系数沿径向线性增大。主流入侵使转盘壁面绝热温度升高,根据流动状态计算得出的Nu较实际略大。进气预旋提高封严效率。 展开更多

关键词 涡轮 轮缘密封 预旋进气 数值模拟

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叶型接受孔耦合叶轮结构优化对涡轮预旋供气系统性能改进研究

20

作者 白杨 赵义祯 +3 位作者 张林 薛永建 林阿强 刘高文 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第15期5943-5954,共12页

预旋供气系统为燃气涡轮转子叶片提供高品质冷气。为改进预旋供气系统温降性能,基于预旋供气系统数学模型的理论推导,揭示出原模型温降性能不显著的影响机制和解决方法,提出一种动叶前缘式进口的叶型接受孔的优化模型,并评估优化前后预... 预旋供气系统为燃气涡轮转子叶片提供高品质冷气。为改进预旋供气系统温降性能,基于预旋供气系统数学模型的理论推导,揭示出原模型温降性能不显著的影响机制和解决方法,提出一种动叶前缘式进口的叶型接受孔的优化模型,并评估优化前后预旋供气系统的热力学和气动特性。结果表明,预旋腔内转静部件匹配问题是影响系统性能的一个重要限制因素,动叶前缘式接受孔能够解决转静难以匹配的问题。在满足供气流量和供气压力的条件下,采用动叶前缘式接受孔的优化模型预旋腔压力由原模型的640.2kPa降至533.0kPa,降低了16.7%。系统温变由温升转为温降,温降效率由-30%增加至55%,温降变化范围达13.56K。比功耗由6720 J/kg降至3979J/kg,下降了40.8%。 展开更多

关键词 涡轮空气系统 预旋供气系统 温降 比功耗 旋转比 叶型接受孔

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