导流板式减涡器对共转盘腔流动特性影响的实验研究 被引量：12

1

作者 王远东 金峰 王志雄 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2016年第12期55-62,共8页

针对典型径向引气轴向出气旋转盘腔结构及加入导流板后的引气结构,通过实验的方法研究了盘腔旋转速度、进出口压比和导流板数目对流动特性的影响。研究结果表明:在一定转速的工况下,随着进出口压比的增加,通过该盘腔结构的空气流量呈现... 针对典型径向引气轴向出气旋转盘腔结构及加入导流板后的引气结构,通过实验的方法研究了盘腔旋转速度、进出口压比和导流板数目对流动特性的影响。研究结果表明:在一定转速的工况下,随着进出口压比的增加,通过该盘腔结构的空气流量呈现出递增的规律;随着旋转速度的增加,引气量显著下降,基本呈现线性递减的趋势;相比较于简单盘腔,由于导流板式减涡器的安装,盘腔径向入流能力增强,随着导流板个数的变化,引气量随导流板的增加而增加。 展开更多

关键词 压气机引气 减涡器 共转盘腔 空气系统

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喷嘴结构对去旋系统减阻特性影响的数值研究 被引量：7

2

作者 张光宇 王锁芳 +1 位作者 夏子龙 梁义强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期979-985,共7页

为了探索去旋喷嘴式减涡器的结构变化对共转盘腔径向内流压力损失的影响规律,对不同转速和喷嘴结构下的去旋系统开展了数值研究,获得了不同工况下径向内流流场结构以及压力损失的分布曲线。研究表明:去旋喷嘴可有效提高共转盘腔内压力... 为了探索去旋喷嘴式减涡器的结构变化对共转盘腔径向内流压力损失的影响规律,对不同转速和喷嘴结构下的去旋系统开展了数值研究,获得了不同工况下径向内流流场结构以及压力损失的分布曲线。研究表明:去旋喷嘴可有效提高共转盘腔内压力损失开始急剧增长的临界转速;方形喷嘴与圆形喷嘴降低压力损失效果接近;缩小喷嘴入口方向与气流旋转速度方向之间的夹角可有效改善喷嘴的进气条件;同一周向位置,喷嘴总流通面积保持不变,沿轴向增加喷嘴数目会造成更多的压力损失。 展开更多

关键词 去旋喷嘴 共转盘腔 径向内流 数值模拟 流场结构 压力损失

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不同去旋角度进气共转盘腔内流动与换热研究 被引量：7

3

作者 杨守辉 王锁芳 《航空发动机》 2011年第6期17-20,共4页

以带有去旋喷嘴的共转盘腔为研究对象,运用RNG k-ε湍流模型,分别对3种喷嘴角度(90°、60°、30°)的3维模型进行了数值计算,揭示了去旋角度对盘腔内气体切向速度、盘腔内压降和转盘表面换热的影响规律。研究结果表明:随着... 以带有去旋喷嘴的共转盘腔为研究对象,运用RNG k-ε湍流模型,分别对3种喷嘴角度(90°、60°、30°)的3维模型进行了数值计算,揭示了去旋角度对盘腔内气体切向速度、盘腔内压降和转盘表面换热的影响规律。研究结果表明:随着去旋角度的减小,盘腔内气体的切向速度减小,盘腔内压降减小,转盘表面的局部努赛尔数Nur增大。 展开更多

关键词 共转盘腔 去旋角度 流动 数值计算 航空发动机

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旋转效应对低雷诺数共转盘腔流动换热特性影响

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作者 张淼 李广超 +1 位作者 吴超林 刘松 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期19-26,共8页

为探究高空低雷诺数下旋转效应对涡轮共转盘腔内的流动换热特性影响,数值仿真分析了冲击雷诺数为1×10^(3)和2×10^(3)、旋转雷诺数为0~8.8×10^(5)时共转盘腔内流场结构和换热系数分布情况。结果表明:低旋转雷诺数时射流... 为探究高空低雷诺数下旋转效应对涡轮共转盘腔内的流动换热特性影响,数值仿真分析了冲击雷诺数为1×10^(3)和2×10^(3)、旋转雷诺数为0~8.8×10^(5)时共转盘腔内流场结构和换热系数分布情况。结果表明:低旋转雷诺数时射流能有效冲击到靶面,高旋转雷诺数时不能有效冲击到靶面;靶面恢复温度沿着径向分布较为均匀,冲击雷诺数分别为1×10^(3)和2×10^(3)时,旋转雷诺数从0增加到8.8×10^(5),靶面平均恢复温度分别升高45和40 K,靶面平均传热系数分别提高44%和50%;随着径向位置增大,靶面传热系数先增大后减小;旋转雷诺数增大,靶面传热系数增大,靶面R/R_(a)=0.81处传热系数最大。 展开更多

关键词 共转盘腔 冲击射流 换热特性 低雷诺数 旋转雷诺数

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翅片安装高度对共转盘腔减阻特性影响的数值研究 被引量：3

5

作者 侯晓亭 王锁芳 张凯 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1457-1463,共7页

为了探索翅片安装高度变化对共转盘腔径向内流总压损失的影响规律,对不同转速、翅片径向安装高度下的去旋系统展开了数值研究,得到了不同工况下径向内流共转盘腔的流场结构及总压损失分布曲线。研究结果表明:翅片安装高度能够影响盘腔... 为了探索翅片安装高度变化对共转盘腔径向内流总压损失的影响规律,对不同转速、翅片径向安装高度下的去旋系统展开了数值研究,得到了不同工况下径向内流共转盘腔的流场结构及总压损失分布曲线。研究结果表明:翅片安装高度能够影响盘腔内部旋流比分布情况,翅片吸力面流体的旋流比大于压力面侧;随着翅片安装高度的升高,减涡器的总压损失先减小后增大;在所研究工况及结构参数下,翅片下端径向高度与盘腔高度比值为0.476时减涡器的减阻效果最好,压力损失系数降低16%左右;在一定条件下,翅片式减涡器总压损失主要集中在翅片所在盘腔分区;翅片上端和下端盘腔分区总压损失对减阻性能的影响起决定性作用,且上端的影响大于下端的影响。 展开更多

关键词 翅片 共转盘腔 数值模拟 旋流比 总压损失

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导管长度对管式减涡器流阻与温降特性影响 被引量：3

6

作者 夏子龙 王锁芳 侯晓亭 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期88-96,共9页

采用数值模拟与模型试验研究相结合的方法对管式减涡器开展研究,分析了导管长度对管式减涡器各截面间压力损失系数、温降系数及其权重的影响。通过模型试验验证了数值模拟方法的可靠性。研究结果表明:增大导管长度可以显著降低管式减涡... 采用数值模拟与模型试验研究相结合的方法对管式减涡器开展研究,分析了导管长度对管式减涡器各截面间压力损失系数、温降系数及其权重的影响。通过模型试验验证了数值模拟方法的可靠性。研究结果表明:增大导管长度可以显著降低管式减涡器压力损失的同时提高其温降。共转盘腔和导管是管式减涡器流阻与温降特性的主要影响因素,两者权重此消彼长。增大导管长度时,通过牺牲导管内压力损失和降低共转盘腔内压力损失以降低管式减涡器压力损失。快速增大的导管内温降是管式减涡器温降系数提高的主要原因。与光滑共转盘腔模型相比,当导管长度L/b=0.786时,管式减涡器压力损失系数降低了83.70%,温降系数提高了45.02%。 展开更多

关键词 管式减涡器 导管长度 共转盘腔 压力损失 温降系数 旋流比 气流角

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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

7

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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进口流量对无管式减涡器流阻特性影响研究 被引量：3

8

作者 夏子龙 王锁芳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1276-1285,共10页

为分析进口流量对压气机引气系统无管式减涡器压力损失的影响及无管式减涡器减阻效果,采用数值模拟与试验研究相结合的方法对无管式减涡器开展研究,并与直喷嘴模型进行了对比。模型试验验证了数值模拟方法的可靠性,通过数值模拟,建立了... 为分析进口流量对压气机引气系统无管式减涡器压力损失的影响及无管式减涡器减阻效果,采用数值模拟与试验研究相结合的方法对无管式减涡器开展研究,并与直喷嘴模型进行了对比。模型试验验证了数值模拟方法的可靠性,通过数值模拟,建立了无管式减涡器流阻特性"S"形曲线三分区模型,分析了无管式减涡器各截面间压力损失及其占比随无量纲质量流量变化规律。在计算流量范围内,与直喷嘴模型相比,无管式减涡器平均可降低压气机引气系统压力损失约45.9%。在第二拐点处,共转盘腔内压力损失降低了96.44%,此时无管式减涡器减阻效果最佳,较直喷嘴模型压力损失降低了73.44%。 展开更多

关键词 无管式减涡器 共转盘腔 压力损失系数 去旋角 无量纲质量流量

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圆管型与叶栅型去旋喷嘴流动对比分析 被引量：2

9

作者 郝媛慧 王锁芳 +1 位作者 夏子龙 侯晓亭 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1544-1549,共6页

为了探索喷嘴结构优化对盘腔内流阻特性的影响规律,分别对去旋角度为28°的直叶栅与扩口叶栅型喷嘴下的径向内流共转盘腔在不同转速下开展数值研究,并与圆管型喷嘴作对比。获得了三种结构不同工况下的流场结构、旋流比与相对总压分... 为了探索喷嘴结构优化对盘腔内流阻特性的影响规律,分别对去旋角度为28°的直叶栅与扩口叶栅型喷嘴下的径向内流共转盘腔在不同转速下开展数值研究,并与圆管型喷嘴作对比。获得了三种结构不同工况下的流场结构、旋流比与相对总压分布图及总压损失分布曲线。研究结果表明:随着转速增大,叶栅型与圆管型喷嘴总压损失系数的变化趋势一致;直叶栅与扩口叶栅的系统总压损失系数均比圆管显著降低40%与27%以上;直叶栅与扩口叶栅喷嘴内的流场结构相似,喷嘴总压损失系数相近,且都随转速增大而缓慢减小。 展开更多

关键词 去旋喷嘴 共转盘腔 径向内流 数值模拟 压力损失

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有去旋进气共转盘腔内流动换热数值模拟 被引量：2

10

作者 陈阳春 王锁芳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1746-1752,共7页

对左边转盘高位带去旋孔且附有内隔片的共转盘腔内的流动和换热进行了数值模拟.揭示了去旋角、旋转雷诺数、去旋喷嘴进气无量纲流量系数等参数对共转盘腔内的流动结构、压力损失和换热效果的影响.结果表明:盘腔内的总压降随无量纲流量... 对左边转盘高位带去旋孔且附有内隔片的共转盘腔内的流动和换热进行了数值模拟.揭示了去旋角、旋转雷诺数、去旋喷嘴进气无量纲流量系数等参数对共转盘腔内的流动结构、压力损失和换热效果的影响.结果表明:盘腔内的总压降随无量纲流量系数的增加呈"S"形变化趋势;旋转雷诺数和冷气无量纲流量系数的增大都能增强转盘表面的换热效果;与预旋转静盘腔相比,去旋进气共转盘腔能使出口气流温度更低,冷却效果更好. 展开更多

关键词 去旋 共转盘腔 流动换热 冷却效果 数值模拟

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压气机引气系统典型减涡器减阻特性对比分析 被引量：2

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作者 夏子龙 王锁芳 +1 位作者 麻丽春 王海 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期114-122,共9页

为对用于压气机引气系统的典型减涡器结构的减阻特性进行对比,采用数值模拟与试验研究相结合的方法对带三种典型减涡器的径向内流共转盘腔模型开展研究,并与无减涡器共转盘腔基准模型进行了对比。模型试验验证了数值模拟方法的可靠性,... 为对用于压气机引气系统的典型减涡器结构的减阻特性进行对比,采用数值模拟与试验研究相结合的方法对带三种典型减涡器的径向内流共转盘腔模型开展研究,并与无减涡器共转盘腔基准模型进行了对比。模型试验验证了数值模拟方法的可靠性,通过数值模拟,分析了各模型流场结构、速度分布、哥氏力分布和压力损失特性,对典型减涡器的减阻特性有了更深入的认识。结果表明:虽然三种典型减涡器结构差异较大,通过布置不同结构的减涡器,降低或抑制了共转盘腔内旋流比的增长速度和幅度,显著降低了压气机引气系统径向内流共转盘腔的压力损失,获得相近的减阻效果。与基准模型相比,在计算模型进出口截面间,去旋喷嘴式减涡器模型压力损失降低了73.4%;管式减涡器模型压力损失降低了80.7%,翅片式减涡器模型压力损失降低了84.5%。 展开更多

关键词 引气系统 径向内流 共转盘腔 减涡器 旋流比 减阻特性 压气机

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新型翅片式减涡器减阻特性数值研究 被引量：1

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作者 侯晓亭 王锁芳 +1 位作者 张凯 夏子龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2059-2069,共11页

为了降低压气机径向引气过程中的压力损失,在设计出新型翅片单元结构的基础上,研究了新型翅片单元结构对径向引气压力损失的影响规律,对不同转速、新型翅片结构的去旋系统开展了数值研究,得到了不同工况下压气机共转盘腔径向引气的流场... 为了降低压气机径向引气过程中的压力损失,在设计出新型翅片单元结构的基础上,研究了新型翅片单元结构对径向引气压力损失的影响规律,对不同转速、新型翅片结构的去旋系统开展了数值研究,得到了不同工况下压气机共转盘腔径向引气的流场结构及压力损失分布曲线。研究结构表明:新型翅片单元结构能够抑制盘腔内气流旋流比,降低引气压力损失;翅片单元通道宽度和高度均存在最佳值使得减涡器减阻效果较好,在优选结构翅片单元通道宽度L=0.78,通道高度R3=0.97的条件下,其减阻效果较简单盘腔模型提高86.5%。高低翅片结构能起到较好的减阻效果,随着单侧翅片高度的升高减阻效果逐渐增强,在本文结构下增加单侧翅片高度L1=0.3时减阻效果最优,且A侧或B侧翅片增加带来的减阻效益相同。一方面,最优高低翅片结构其减阻性能相比于简单盘腔模型、典型翅片式减涡器模型以及翅片单元通道宽度L=0.78,通道高度R3=0.97的结构模型分别提高87.5%,29%,7.8%;另一方面,最优高低翅片结构能够减轻翅片单元的质量,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 新型翅片式减涡器 翅片单元结构 共转盘腔 总压损失 旋流比

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翅片位置对复合式减涡器减阻性能影响数值模拟

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作者 侯晓亭 王锁芳 +1 位作者 张凯 夏子龙 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2197-2203,共7页

为了探索翅片-管复合式减涡器的翅片安装位置对共转盘腔径向内流压力损失的影响规律,对不同转速、翅片周向位置及安装角度下的去旋系统开展了数值研究,得到了不同工况下共转盘腔径向内流的流场结构及压力损失分布曲线。研究结果表明:减... 为了探索翅片-管复合式减涡器的翅片安装位置对共转盘腔径向内流压力损失的影响规律,对不同转速、翅片周向位置及安装角度下的去旋系统开展了数值研究,得到了不同工况下共转盘腔径向内流的流场结构及压力损失分布曲线。研究结果表明:减涡管能引导流体径向流入,并降低流体的旋流比;相比于管式减涡器,翅片-管复合式减涡器能明显降低盘腔内的总压损失;在不同旋转雷诺数下,翅片的周向安装位置α及安装角β均存在最佳值;在中、高旋转雷诺数下,最佳值分别为α=9°,β=30°,最佳结构下总压损失较基础模型低40%左右;改变翅片周向位置及安装角度可以明显改变气流进入减涡管的角度,在较优情况下,可以减小流体流入减涡管的阻力及在减涡管内的流动阻力,整体上减小了盘腔内总压损失。 展开更多

关键词 压气机 共转盘腔 减涡器 涡流 流场结构 总压损失

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