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向心涡轮可调导向叶栅内流动损失机理的分析
1
作者 邹玉耐 戴韧 +2 位作者 陈榴 张素心 张继忠 《燃气轮机技术》 2012年第3期45-49,共5页
通过对向心涡轮可调导向叶栅三维流场数值模拟,分析在不同叶片安装角下,可调叶片表面静压系数和出口总压损失系数的变化规律。导叶安装角从21°增加到44°,通流面积调节范围为50%～116%设计通流面积。结果表明:叶栅开度减小时,... 通过对向心涡轮可调导向叶栅三维流场数值模拟,分析在不同叶片安装角下,可调叶片表面静压系数和出口总压损失系数的变化规律。导叶安装角从21°增加到44°,通流面积调节范围为50%～116%设计通流面积。结果表明:叶栅开度减小时,叶片的气动负荷增加,总压损失增加。与设计工况相比,导叶关小15°总压损失增加了1倍多。叶栅端部间隙增加了导向叶栅的流动损失,间隙增加2%,损失增加1.5%,端部损失范围从20%叶高增加到40%叶高。叶栅开度减小,端部损失与叶型损失的变化较小,而间隙损失无论是数量还是占总压损失的比重都明显增加,是非设计工况下总压损失增加的主要原因。 展开更多
关键词 损失机理 变导叶 叶顶间隙 向心涡轮
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变几何叶片对压气机特性影响的实验研究及分析 被引量：7
2
作者 楚武利 朱俊强 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期78-80,共3页
利用带导叶的单级轴流压气机实验台 ,详细测量了进口导叶无预旋、全叶高预旋 2度和叶顶端部预旋 2度对压气机总性能、基元性能及失速边界的影响。在设计及非设计转速下 ,通过对比三种导叶几何条件下的性能曲线 ,探讨了导叶预旋在非设计... 利用带导叶的单级轴流压气机实验台 ,详细测量了进口导叶无预旋、全叶高预旋 2度和叶顶端部预旋 2度对压气机总性能、基元性能及失速边界的影响。在设计及非设计转速下 ,通过对比三种导叶几何条件下的性能曲线 ,探讨了导叶预旋在非设计转速下的扩稳效果及设计转速下对压气机性能的影响 ,分析了利用端弯技术扩大压气机稳定工作范围的机理 ,该研究进一步说明了端弯技术是推迟轴流压气机不稳定流动发生的有效手段之一 。 展开更多
关键词 压气机 变几何导叶 失速边界 性能
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变弯度导叶铰接位置对风扇振动特性的影响
3
作者 张晓杰 毛建兴 +4 位作者 李洪波 刘茜 赵炎 王荣桥 胡殿印 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期205-217,共13页
针对变弯度导叶尾迹激励引起的转子叶片共振,基于谐响应模态叠加法对风扇转子进行强迫振动分析,研究了不同铰接位置的变弯度导叶对风扇气动性能及其振动特性的影响。结果表明,随着铰接位置向尾缘移动,风扇转子流量、压比和效率增加,稳... 针对变弯度导叶尾迹激励引起的转子叶片共振,基于谐响应模态叠加法对风扇转子进行强迫振动分析,研究了不同铰接位置的变弯度导叶对风扇气动性能及其振动特性的影响。结果表明,随着铰接位置向尾缘移动,风扇转子流量、压比和效率增加,稳定裕度降低,主要影响下游转子叶根部位的进气角度。在气动激励方面,随着铰接位置后移,转子叶片表面的压力幅值增大,相位变化剧烈,通过将非定常气动力转换到模态空间中,可以看到叶片所受模态气动力在铰接位置为35%C (C为轴向弦长)的情况下达到最大值,后呈现先减小后增加的规律,这与振动响应的变化规律一致。铰接位置对所关注的高阶局部模态的气动阻尼影响较小,最大差异为0.046%。在振动响应方面,转子叶片的振动应力随铰接位置剧烈改变,且为非单调变化。在设计位置处叶片的振动应力最小,在35%C处振动应力达到设计位置的15倍。对于本文所研究的模型及工况,最优铰接位置为45%C,与仅考虑气动性能的25%C不同。因此在变弯度导叶设计时,需要考虑其对叶片振动特性的影响。 展开更多
关键词 航空发动机 变弯度导叶 铰接位置 强迫振动 尾迹激励 气动阻尼 共振
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变弯度导叶对某高负荷双级风扇气动性能的影响 被引量：5
4
作者 吴东 金东海 +2 位作者 曹志鹏 安利平 桂幸民 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2973-2979,共7页
为了改善某高负荷双级风扇在非设计转速出现的裕度不足和转子攻角过大的问题,研究了变弯度导叶的调节对高负荷双级风扇气动性能和内部流场的影响,对比分析了不同形式变弯度导叶和传统可调导叶的性能差异.数值模拟结果表明:80%转速时高... 为了改善某高负荷双级风扇在非设计转速出现的裕度不足和转子攻角过大的问题,研究了变弯度导叶的调节对高负荷双级风扇气动性能和内部流场的影响,对比分析了不同形式变弯度导叶和传统可调导叶的性能差异.数值模拟结果表明:80%转速时高负荷双级风扇的绝热效率随着正预旋角度增加而显著增加,预旋角度为30°时的绝热效率提高了3.5%;传统可调导叶扩稳效果较优,受到大预旋角度下大损失的限制;变弯度导叶的开缝形式、开缝位置、导叶稠度均与气动性能密切相关,具体设计需要根据高负荷双级风扇工作情况进行探讨. 展开更多
关键词 变弯度导叶 高负荷 双级风扇 气动性能 预旋角度
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高负荷风扇前后可调变弯度导叶的数值研究 被引量：3
5
作者 雷鹏 金东海 桂幸民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期55-62,共8页
高负荷风扇在非设计工况容易裕度不足,导叶调节是拓展高负荷风扇裕度、提高其气动性能的有效手段之一。在某高负荷双级风扇中采用前后可调结构形式的可变弯度导叶(VIGV),通过三维数值模拟手段分析了前后可调变弯度导叶的偏转特性,及导... 高负荷风扇在非设计工况容易裕度不足,导叶调节是拓展高负荷风扇裕度、提高其气动性能的有效手段之一。在某高负荷双级风扇中采用前后可调结构形式的可变弯度导叶(VIGV),通过三维数值模拟手段分析了前后可调变弯度导叶的偏转特性,及导叶调节对风扇内部流场和气动性能的影响。数值研究结果表明:前后可调变弯度导叶结合了变前缘和变尾缘调节,通过减小了导叶的实际弯角,从而推迟了气流的分离,扩大了导叶低损失角度调节范围;该高负荷双级风扇在90%、80%、70%和60%转速下的风扇绝热效率分别提高了2.04%、5.48%、6.18%和6.74%,且风扇失速边界得到明显拓展。 展开更多
关键词 高负荷双级风扇 变弯度导叶 前后可调 偏转特性 数值模拟
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存在热斑旋流时变几何导叶弯曲对涡轮级气热特性的影响 被引量：3
6
作者 张筠松 刘永葆 +1 位作者 李钰洁 李启杰 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期172-180,共9页
针对变几何涡轮导叶端区复杂二次流动和传热问题,采用数值模拟方法对某型燃气轮机高低压两级涡轮进行了三维计算,分析了存在进口热斑旋流时,变几何导叶弯曲对高压涡轮级端区流动及传热特性的影响。结果表明:静叶正弯引起气流的径向流动... 针对变几何涡轮导叶端区复杂二次流动和传热问题,采用数值模拟方法对某型燃气轮机高低压两级涡轮进行了三维计算,分析了存在进口热斑旋流时,变几何导叶弯曲对高压涡轮级端区流动及传热特性的影响。结果表明:静叶正弯引起气流的径向流动,从而有效抑制了泄漏涡的形成,降低了静叶端壁载荷及端区二次流强度,有效削弱了变几何导叶带来的端区附加损失,且随着正弯角度的增加效果愈明显;静叶正弯抑制了热斑高温核心的径向扩散,但在旋流的带动作用下使得静叶端区温度增加;相比于静叶,动叶叶顶的平均温度和平均传热系数受旋流方向的影响更大,且反向旋流始终大于正向旋流。变几何导叶的大角度正弯设计虽然增加了静叶端区的平均温度,但有效降低了静叶端区的传热系数和动叶叶顶平均温度,降低了端区热负荷。 展开更多
关键词 热斑 旋流 变几何导叶 弯曲 气热特性
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前后可调变弯度导叶在高负荷风扇中的应用 被引量：2
7
作者 雷鹏 金东海 桂幸民 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期177-188,共12页
针对某高负荷双级风扇非设计转速裕度不足的问题,通过NUMECA三维(CFD)数值模拟软件,对比分析了可变弯度导叶(VIGV)前后可偏转调节对导叶气动性能的影响,以及导叶大角度范围内变弯度调节对提高风扇中低转速性能的作用。结果表明:可变弯... 针对某高负荷双级风扇非设计转速裕度不足的问题,通过NUMECA三维(CFD)数值模拟软件,对比分析了可变弯度导叶(VIGV)前后可偏转调节对导叶气动性能的影响,以及导叶大角度范围内变弯度调节对提高风扇中低转速性能的作用。结果表明:可变弯度导叶偏转调节后的叶型实际弯角是影响导叶气动损失的重要因素之一;通过导叶前段适当变角度调节能减小导叶的实际弯角,推迟了导叶吸力面气流分离的出现,拓宽了变弯度导叶低损失可调角度范围;同时导叶适当的前后偏转调节能够降低导叶对缝隙位置的敏感性;此外前后可调变弯度导叶能够使高负荷风扇非设计工况实现更高的绝热效率,在90%转速、80%转速、70%转速和60%转速下的风扇绝热效率分别提高了2.04%、5.48%、6.18%和6.82%;且由于风扇喘振边界进一步远离风扇阀门线,使得风扇中低转速的稳定工作范围显著拓展。 展开更多
关键词 前后可调 变弯度导叶(VIGV) 缝隙位置 高负荷双级风扇 裕度
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变弯度导叶对某1.5级压气机气动性能的影响
8
作者 陆霄 严明 《汽轮机技术》 北大核心 2018年第6期407-410,460,共5页
为了改善压气机进口导叶的分离问题,使用变弯度可调导叶替换原1. 5级压气机中的整体可调导叶。首先通过分析变弯度导叶损失特性随铰接点位置的变化,得出最佳铰接点在0. 25倍轴向弦长位置。然后选用性能最优的叶片作为进口导叶进行计算,... 为了改善压气机进口导叶的分离问题,使用变弯度可调导叶替换原1. 5级压气机中的整体可调导叶。首先通过分析变弯度导叶损失特性随铰接点位置的变化,得出最佳铰接点在0. 25倍轴向弦长位置。然后选用性能最优的叶片作为进口导叶进行计算,比较了不同工况下变弯度导叶对压气机性能的影响。结果表明,由于第一排叶片分离减少,90%转速下使用VIGV效率提升了0. 97%,稳定工作的流量范围增加4. 9%,69%转速下分别提升了6. 33%和6. 8%。 展开更多
关键词 变弯度导叶 气动性能 损失特性 流动分离
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