涡轮导叶吸力面簸箕型孔气膜冷却特性实验研究 被引量：13

1

作者 刘聪 朱惠人 +2 位作者 付仲议 李峥 张洪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1142-1150,共9页

为了研究涡轮导叶吸力面的气膜冷却特性,在跨声速涡轮叶栅传热风洞中,采用瞬态方法实验测量了两个位置处的单排簸箕型气膜孔的冷却效率,分析了多个气动参数对其分布规律的影响。两排簸箕型孔分别位于相对弧长6.8%和21.7%处,叶栅通道基... 为了研究涡轮导叶吸力面的气膜冷却特性,在跨声速涡轮叶栅传热风洞中,采用瞬态方法实验测量了两个位置处的单排簸箕型气膜孔的冷却效率,分析了多个气动参数对其分布规律的影响。两排簸箕型孔分别位于相对弧长6.8%和21.7%处,叶栅通道基于叶片弦长的进口雷诺数为1.7×10^5-5.7×10^5,出口等熵马赫数为0.81-1.01,吹风比为0.6-2.1,涵盖了涡轮导叶典型工作状态。结果表明：对于簸箕型气膜孔,设计雷诺数条件下最佳吹风比在0.9-1.2附近,靠近前缘的孔排2的贴附性要好于孔排1;主流马赫数对孔后冷却效率的影响可以忽略,而低雷诺数下的冷却效率低于中高雷诺数工况;簸箕型气膜孔的冷却效率高于圆柱型孔,在BR〉1.5的中高吹风比时表现更明显;低吹风比时,凸面的冷却效率高于平板,尤其是s/d〈20距离内,而在高吹风比时,射流动量增加促进了气膜脱离凸面,从而降低了冷却效率。 展开更多

关键词 涡轮导叶 吸力面 簸箕型孔 气膜冷却 雷诺数 马赫数 凸面

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高压涡轮导叶内冷通道流动特性计算分析 被引量：12

2

作者 郭文 吉洪湖 +1 位作者 蔡毅 刘波 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期831-835,共5页

涡轮叶片内部冷却特性直接影响到叶片的壁面温度分布,必须对其展开详细的研究。本文利用网络法计算研究了某高压涡轮导叶内部冷却通道中的流动和换热特性,并进行了相应的流量特性试验研究。结果表明,改进后的计算程序可以较为准确地模... 涡轮叶片内部冷却特性直接影响到叶片的壁面温度分布,必须对其展开详细的研究。本文利用网络法计算研究了某高压涡轮导叶内部冷却通道中的流动和换热特性,并进行了相应的流量特性试验研究。结果表明,改进后的计算程序可以较为准确地模拟出叶片内部冷却通道中的流量分配和压力、温度分布,以及冷气沿径向和弦向的压力损失。流量特性计算结果与试验结果吻合较好。 展开更多

关键词 航空、航天推进系统 涡轮导叶 内流特性 网络 试验

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高主流湍流度下密度比对涡轮导叶全气膜冷却特性的影响 被引量：9

3

作者 付仲议 朱惠人 +1 位作者 姜茹 程李坚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1585-1593,共9页

为了研究高主流湍流度下二次流密度比对涡轮导叶全气膜冷却特性的影响,使用热色液晶测量了在主流湍流度为15%,二次流密度比为1.0和1.5下三维涡轮导叶的气膜冷却效率和换热系数。二次流与主流质量流量比为7.0%和12.5%。结果表明:二次流... 为了研究高主流湍流度下二次流密度比对涡轮导叶全气膜冷却特性的影响,使用热色液晶测量了在主流湍流度为15%,二次流密度比为1.0和1.5下三维涡轮导叶的气膜冷却效率和换热系数。二次流与主流质量流量比为7.0%和12.5%。结果表明:二次流密度比增大可以降低冷气射流的动量,小流量比工况下,在叶片前缘和压力面前半段,动量较低的二次流在高主流湍流度的影响下更易耗散,增大二次流密度比使冷却效率明显降低;大流量比工况下,二次流动量降低使气膜孔后区域冷气贴附性增强,气膜冷却效率和冷气覆盖效果均得到提升。小流量比工况下,二次流密度比增大对叶片表面换热的影响较小;大流量比工况下,二次流密度比增大使吸力面中弦区域和压力面后半段的平均换热系数比分别降低15%和25%。 展开更多

关键词 主流湍流度 密度比 涡轮导叶 气膜冷却效率 换热系数 液晶

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冷气流量比对三维涡轮导叶全气膜冷却效率的影响

4

作者 付仲议 李益民 +1 位作者 黄琦 朱惠人 《汽轮机技术》 北大核心 2024年第2期107-112,共6页

为了研究不同主流湍流度下冷气质量流量比对三维涡轮导叶全气膜冷却特性的影响,使用热色液晶测量了在主流湍流度为1%和15%,流量比为5.5%、8.4%和12.5%下三维涡轮导叶的全气膜冷却效率分布。结果表明:在不同的叶片区域和主流湍流度下,流... 为了研究不同主流湍流度下冷气质量流量比对三维涡轮导叶全气膜冷却特性的影响,使用热色液晶测量了在主流湍流度为1%和15%,流量比为5.5%、8.4%和12.5%下三维涡轮导叶的全气膜冷却效率分布。结果表明:在不同的叶片区域和主流湍流度下,流量比对气膜冷却特性的影响规律也有所不同;在低主流湍流度下,冷却效率整体上随着流量比的增大而升高,但是在叶片的叶尖和吸力面中截面区域冷却效率在大流量比下降低,且叶片吸力面中弦区域的冷气呈波纹状分布;高主流湍流度使冷气射流与主流之间的掺混更加剧烈,可以抑制吸力面的冷气脱离壁面且使其分布更加均匀,冷却效率随流量比增大而升高。 展开更多

关键词 主流湍流度 流量比 涡轮导叶 气膜冷却效率 努赛尔数 液晶

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亚声速涡轮导叶全气膜冷却特性实验研究 被引量：6

5

作者 付仲议 朱惠人 +2 位作者 姚春意 张洪 高强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期158-165,共8页

为了获得亚声速涡轮导叶的全气膜冷却特性,在短周期高速风洞中对全气膜覆盖涡轮导叶实验件进行了实验,获得了涡轮叶片表面在不同主流雷诺数(Re=3.0×10~5～9.0×10~5)、二次流质量流量比(MFR=5.5%～12.5%)和主流湍流度(Tu=1.3%,... 为了获得亚声速涡轮导叶的全气膜冷却特性,在短周期高速风洞中对全气膜覆盖涡轮导叶实验件进行了实验,获得了涡轮叶片表面在不同主流雷诺数(Re=3.0×10~5～9.0×10~5)、二次流质量流量比(MFR=5.5%～12.5%)和主流湍流度(Tu=1.3%,14.7%)下的气膜冷却效率分布。实验叶片前缘有5排复合角度圆柱形气膜孔形成前缘喷淋冷却结构,压力面和吸力面分别有6排和3排圆柱形气膜孔。结果表明:在本文研究的质量流量比范围内,涡轮叶片压力面和吸力面的气膜冷却效率随着质量流量比的增大而减小,而前缘区域的冷却效率随质量流量比的增大而增大;雷诺数的变化主要影响叶片压力面相对弧长S/Smax<-0.6区域的冷却效率分布,在高雷诺数(Re=9.0×10~5)下,大质量流量比的冷却效率最高,而在中低雷诺数(Re=3.0×105,6.4×105)下,小质量流量比的冷却效率最高;叶片前缘气膜冷却效率受主流湍流度升高的影响较小,而在压力面和吸力面冷却效率均随着湍流度的升高而降低。 展开更多

关键词 涡轮导叶 气膜冷却 质量流量比 雷诺数 主流湍流度

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涡轮叶片吸力面双排分区复合角气膜冷却特性

6

作者 王晨枫 李国庆 +3 位作者 刘浩 李昂 张燕峰 卢新根 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期792-802,共11页

通道二次流作用下,涡轮叶片吸力面气膜轨迹呈收缩状从叶片两端朝叶中偏转。针对该问题,本文设计了高压涡轮叶片吸力面双排分区域复合角气膜冷却模型,并采用数值模拟的方法,分析了二次流和复合角对气膜冷却特性的影响。结果表明,在近端区... 通道二次流作用下,涡轮叶片吸力面气膜轨迹呈收缩状从叶片两端朝叶中偏转。针对该问题,本文设计了高压涡轮叶片吸力面双排分区域复合角气膜冷却模型,并采用数值模拟的方法,分析了二次流和复合角对气膜冷却特性的影响。结果表明,在近端区,叶片上游孔排SS1形成的气膜受马蹄涡的作用偏转较小,叶片下游孔排SS2形成的气膜受较强通道涡的影响偏转角远大于上游气膜;在叶片吸力面增加朝向端壁的复合角设计,可以改善气膜覆盖的均匀性,复合角增大至30?左右时,可以消除射流的脱壁现象,最大复合角工况相比于简单角工况的展向平均气膜冷却效率提高了13.9%。 展开更多

关键词 涡轮导叶 气膜冷却 通道二次流 分区域复合角 冷却效率

原文传递

涡轮导叶压力面分区域复合角气膜冷却特性

7

作者 张深 李国庆 +3 位作者 刘浩 康忠 张燕峰 卢新根 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期42-51,共10页

针对通道二次流造成涡轮叶片压力面气膜轨迹发生偏转的现象,提出了沿展向分区域布置复合角的设计概念。以高压涡轮导叶HS1A为研究对象,采用数值模拟的方法,在出口雷诺数为2.3×10^(5)的工况下,分析了二次流、复合角和吹风比对气膜... 针对通道二次流造成涡轮叶片压力面气膜轨迹发生偏转的现象,提出了沿展向分区域布置复合角的设计概念。以高压涡轮导叶HS1A为研究对象,采用数值模拟的方法,在出口雷诺数为2.3×10^(5)的工况下,分析了二次流、复合角和吹风比对气膜冷却特性的影响。结果表明:近端区二次流产生的径向潜流具有促进气膜展向覆盖的能力,相较于叶中区提高了气膜孔出口下游的冷却效率,但也会加剧射流和主流的掺混,减小气膜的有效覆盖长度;针对不同展向区域的二次流大小,精细化布置各区域的气膜孔复合角,可以将气膜轨迹的偏转角度全部修正为0°,同时将平均气膜冷却效率提升了10.42%;复合角冷却模型在吹风比为0.5~1.0时具有较好的范围适用性,吹风比增大至1.3时气膜轨迹会发生反向偏转。 展开更多

关键词 涡轮导叶 气膜冷却 通道二次流 分区域复合角 气膜冷却效率

原文传递

高压涡轮导叶吸力面异型孔的对比研究

8

作者 江艳 李海旺 +1 位作者 陶智 周志宇 《风机技术》 2024年第3期8-16,共9页

本文研究了高压涡轮导叶吸力面4种类型气膜孔在4组吹风比下的流动和换热特征,采用了数值模拟的方法获得了吸力面研究区域中4种气膜孔的绝热气膜冷却效率η、换热系数比hr/h0和净热通量减少量(NHFR),且分别进行对比分析。结果显示,簸箕... 本文研究了高压涡轮导叶吸力面4种类型气膜孔在4组吹风比下的流动和换热特征,采用了数值模拟的方法获得了吸力面研究区域中4种气膜孔的绝热气膜冷却效率η、换热系数比hr/h0和净热通量减少量(NHFR),且分别进行对比分析。结果显示,簸箕孔因同时具有展向扩张角(β)增大冷气展向覆盖面积和流向扩张角(δ)提高射流贴壁性的优势,呈现出最大的绝热气膜冷却效率η和净热通量减少量(NHFR),但同时其增强了换热,使簸箕孔比其它3种气膜孔拥有最大的净热通量减少量(NHFR)的优势相较于其拥有最大的气膜冷效η的优势有所降低。而水滴孔相较于圆柱孔的优势不明显,故展向扩张角对气膜孔流动和换热特征的影响比流向扩张角大。 展开更多

关键词 气膜冷却效率 换热系数 净热通量减少量(NHFR) 异型孔 吸力面 涡轮导叶

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燃气涡轮导叶冷却结构设计及数值模拟 被引量：5

9

作者 王晋声 罗磊 +1 位作者 崔涛 王松涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期800-807,共8页

为设计一套适用于燃气轮机第1级涡轮导叶的高效冷却结构,将一套涡轮传热设计方案应用于涡轮导叶冷却结构设计中,数值模拟结果表明:中后部冲击射流能够有效冲刷叶片内表面,降低了叶片吸力侧中部壁面温度,同时形成较大漩涡结构降低压力侧... 为设计一套适用于燃气轮机第1级涡轮导叶的高效冷却结构,将一套涡轮传热设计方案应用于涡轮导叶冷却结构设计中,数值模拟结果表明:中后部冲击射流能够有效冲刷叶片内表面,降低了叶片吸力侧中部壁面温度,同时形成较大漩涡结构降低压力侧中部的壁面温度;通过设计,得出冷却结构最大外壁面无量纲温度为0.849,冷却效率为0.651,设计目标冷却气体的流量为127 g/s,实际流量93 g/s;采用该设计流程能够有效降低冷却结构设计的盲目性,使冷却结构设计更加灵活方便。 展开更多

关键词 涡轮导叶 管网计算 气热耦合 冷却结构 温度分布

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跨声速涡轮导叶吸力面换热特性数值研究 被引量：5

10

作者 刘聪 朱惠人 +3 位作者 许卫疆 许润红 郭文 苏云亮 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1046-1053,共8页

为了了解涡轮导叶吸力面在跨声速条件下的换热特性,采用数值模拟的方法,分析了出口马赫数对平面叶栅内流场与换热特性的影响,以及气膜出流对吸力面气膜冷却特性的影响。结果表明,跨声速条件下,斜激波导致的逆压梯度导致了吸力面层流边... 为了了解涡轮导叶吸力面在跨声速条件下的换热特性,采用数值模拟的方法,分析了出口马赫数对平面叶栅内流场与换热特性的影响,以及气膜出流对吸力面气膜冷却特性的影响。结果表明,跨声速条件下,斜激波导致的逆压梯度导致了吸力面层流边界层分离和转捩;亚声速条件下,吹风比从0.5增大至1.5时,转捩位置前移了约0.1倍弦长;跨声速条件的转捩位置随吹风比增大未发生变化,但是边界层分离现象被抑制,分离泡的尺寸明显变小。在吸力面小吹风比更容易获得更高的冷却效率;边界层的分离导致冷效率分布不同于亚声速条件,在分离区冷却效率迅速降低,在吹风比0.75时降低约50%。 展开更多

关键词 涡轮导叶 吸力面 换热 气膜冷却 斜激波 边界层分离 边界层转捩

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基于涡轮导叶复合结构设计平台的叶片强度分析技术

11

作者 宋洋 王威 +2 位作者 耿瑞 罗磊 周海盟 《汽轮机技术》 北大核心 2023年第2期81-86,共6页

基于开发的涡轮导叶复合冷却结构设计平台实现了对涡轮导叶强度的计算分析。设计平台包括参数化建模-网格剖分-叶片强度计算3个主要模块。在参数化建模模块中对复合冷却导叶中存在的结构形式(壁厚、隔板、劈缝、扰流柱、气膜孔、冲击孔... 基于开发的涡轮导叶复合冷却结构设计平台实现了对涡轮导叶强度的计算分析。设计平台包括参数化建模-网格剖分-叶片强度计算3个主要模块。在参数化建模模块中对复合冷却导叶中存在的结构形式(壁厚、隔板、劈缝、扰流柱、气膜孔、冲击孔以及缘板等结构)分别实现了精确的参数化描述,并最终生成冷却结构的固体域和流体域模型;在叶片强度计算模块中,基于网格剖分结果以及ANSYS-APDL的二次开发实现复合冷却结构导叶的强度分析。 展开更多

关键词 涡轮导叶 冷却结构 参数化设计 叶片强度分析

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金属骨架陶瓷基复合材料涡轮导叶研究进展 被引量：4

12

作者 陈辉煌 巩龙东 申秀丽 《航空发动机》 2014年第1期68-74,共7页

金属骨架陶瓷基复合材料涡轮导叶(金属骨架陶瓷导叶)耐高温、耐腐蚀、密度小,且韧性好,解决了高温合金难以承受越来越高的涡轮前温度的难题。介绍了金属骨架陶瓷导叶的国内外研究背景,分析了该导叶工程应用的关键技术:认为通过改变陶瓷... 金属骨架陶瓷基复合材料涡轮导叶(金属骨架陶瓷导叶)耐高温、耐腐蚀、密度小,且韧性好,解决了高温合金难以承受越来越高的涡轮前温度的难题。介绍了金属骨架陶瓷导叶的国内外研究背景,分析了该导叶工程应用的关键技术:认为通过改变陶瓷叶型与金属骨架沿周向的接触方式(柔性接触和点/线接触)可缓解二者的周向热变形协调,尽量减少陶瓷叶型与金属支撑板的刚性接触有益于径向热变形协调;金属与陶瓷基复合材料之间的连接必须解决化学相容性与物理匹配性的问题;探讨了该导叶的力学性能计算及试验验证方法。最后指出了金属骨架陶瓷导叶未来的研究方向。 展开更多

关键词 金属骨架陶瓷基复合材料 涡轮导叶 试验 力学性能 航空发动机

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涡轮导叶压力面气膜孔排位置对气膜冷却特性的影响 被引量：4

13

作者 姚春意 朱惠人 +2 位作者 刘存良 张博伦 周益典 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1560-1570,共11页

为了研究气膜孔排位置对气膜冷却特性的影响,在涡轮导叶压力面布置了4排单排扩张型气膜孔(分别用PS1~PS4表示)并在跨声速风洞中进行了实验,通过气膜孔排下游的热电偶获得了气膜冷却效率和换热系数。叶栅进口雷诺数Re为3.0×10^5~9.0... 为了研究气膜孔排位置对气膜冷却特性的影响,在涡轮导叶压力面布置了4排单排扩张型气膜孔(分别用PS1~PS4表示)并在跨声速风洞中进行了实验,通过气膜孔排下游的热电偶获得了气膜冷却效率和换热系数。叶栅进口雷诺数Re为3.0×10^5~9.0×10^5,PS1~PS4的吹风比BR为0.5~2.0,叶栅出口马赫数为0.8。实验结果表明:PS1位置的顺压梯度较大导致下游冷却效率随吹风比增大而升高,PS2下游小于30D(D为气膜孔直径)的区域最佳吹风比为BR=1.2,而大于30D的区域BR=2.0时气膜冷却效率最高。吹风比相同时,PS1由于孔的倾角较大导致其冷却效率低于PS2,而具有相同倾角的PS2,PS3,PS4冷却效率逐渐减小。除了PS2在BR=0.5时的工况,其它工况下冷气射流与主流的掺混导致PS1~PS4下游的换热系数比都大于1,PS2和PS3下游的换热系数比随吹风比增大而增大,PS1和PS4下游的换热系数比受吹风比影响较小。综合考虑气膜冷却效率和换热系数,在相同冷气量时PS2的冷却效果是最好的。 展开更多

关键词 气膜孔位置 气膜冷却效率 换热系数比 压力面 吹风比 涡轮导叶

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高载荷低压涡轮叶片尾缘劈缝的叶栅损失影响 被引量：2

14

作者 陈小岭 迟重然 +1 位作者 马超 臧述升 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1635-1640,共6页

对带尾缘劈缝低压涡轮导叶在不同劈缝宽度与冷气吹风比条件下的叶栅出口的流场进行了数值研究。结果表明,增大吹风比可降低总压损失,掺混损失则先减后增。低吹风比时,总压损失几乎不受劈缝宽度影响,掺混损失随劈缝宽度增大而降低;高吹... 对带尾缘劈缝低压涡轮导叶在不同劈缝宽度与冷气吹风比条件下的叶栅出口的流场进行了数值研究。结果表明,增大吹风比可降低总压损失,掺混损失则先减后增。低吹风比时,总压损失几乎不受劈缝宽度影响,掺混损失随劈缝宽度增大而降低;高吹风比时,总压损失随劈缝宽度增大而降低,掺混损失反之。综合考虑劈缝宽度与吹风比,冷气流量一致时较宽的劈缝对掺混损失抑制的效果更好。 展开更多

关键词 涡轮导叶 劈缝宽度 吹风比 总压损失 掺混损失

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涡轮导叶轴向弯曲对其气动性能影响的研究（三维粘流数值分析） 被引量：1

15

作者 陈乃兴 周倩 黄伟光 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 1996年第1期1-8,共8页

近年来计算流体力学在叶轮机械中得到了应用．在三维计算方法方面有了很大的进．与之同时，从学院式的研究到工业上应用的过渡巳经开始．中国科学院工程热物理研究所在最近二十年内致力于发展各种叶轮机械三维流动的计算方法．本文的目... 近年来计算流体力学在叶轮机械中得到了应用．在三维计算方法方面有了很大的进．与之同时，从学院式的研究到工业上应用的过渡巳经开始．中国科学院工程热物理研究所在最近二十年内致力于发展各种叶轮机械三维流动的计算方法．本文的目的是介绍作者的方法和应用它来研究分析一个典型的大长径比涡轮导向器中气流流动的物理现象．本文给出了一些研究结果和建议． 展开更多

关键词 涡轮导叶 轴向弯曲 气动性能 三维粘流计算

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涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率实验研究 被引量：2

16

作者 付仲议 朱惠人 +1 位作者 姜茹 程李坚 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2028-2037,共10页

为了研究涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率的分布规律,使用热色液晶测量了在流量比为5.5%,8.4%和12.5%,主流湍流度为1%,9%和15%下W型孔全气膜涡轮导叶的气膜冷却效率,并与相同工况下的圆柱型孔全气膜叶片的冷却效率结果进行了对比。结果表明... 为了研究涡轮导叶W型孔全气膜冷却效率的分布规律,使用热色液晶测量了在流量比为5.5%,8.4%和12.5%,主流湍流度为1%,9%和15%下W型孔全气膜涡轮导叶的气膜冷却效率,并与相同工况下的圆柱型孔全气膜叶片的冷却效率结果进行了对比。结果表明:在低湍流度下,流量比变化对W型孔叶片不同区域冷却效率的影响规律不同;而在高湍流度下,流量比增大使W型孔叶片的冷却效率整体升高;在研究的所有流量比下,W型孔叶片的冷却效率均随着湍流度的升高而降低;与圆柱型孔叶片相比,在中低湍流度下,W型孔的冷气壁面贴附性和展向覆盖效果更好,W型孔叶片的冷却效率具有明显优势,然而在高湍流度下由于W型孔的冷气速度低且分布分散,易在高湍流度影响下耗散,W型孔叶片的冷却效率优势较小,甚至在高湍流度大流量比下,圆柱型孔叶片的面平均冷却效率比W型孔叶片高15%左右。 展开更多

关键词 涡轮导叶 主流湍流度 流量比 气膜冷却效率 液晶

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带后缘喷气的跨音速涡轮导叶叶栅的试验研究 被引量：1

17

作者 姜正礼 《燃气涡轮试验与研究》 1998年第4期1-5,共5页

两种型式的带后缘喷气的跨音速涡轮导叶叶栅 ,在燃气涡轮研究院SB30 1超跨音速平面叶栅风洞上作了试验。结果表明 :后缘喷气对叶片表面M数的影响是很小的 ,但不同的后缘喷气 ,在叶片表面上产生的附面层分离泡的位置不同。在同一试验状... 两种型式的带后缘喷气的跨音速涡轮导叶叶栅 ,在燃气涡轮研究院SB30 1超跨音速平面叶栅风洞上作了试验。结果表明 :后缘喷气对叶片表面M数的影响是很小的 ,但不同的后缘喷气 ,在叶片表面上产生的附面层分离泡的位置不同。在同一试验状态后缘半开缝喷气叶栅的损失系数 ,小于后缘对开缝喷气叶栅的损失系数。在各喷气流量比时 ,出口气流角随出口M数变化的趋势 ,是与喷气流量比Cm =0时一致的。 展开更多

关键词 涡轮导叶 跨音速 叶栅 带后缘喷气 涡轮发动机 风洞试验 附面层分离泡 M数 换失系数

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大尺寸低压涡轮导叶冷效试验件优化及验证 被引量：1

18

作者 张维涛 吴佳玉 +2 位作者 曾军 雷鸣 贾晓萌 《燃气涡轮试验与研究》 2021年第4期18-25,共8页

针对大尺寸低压涡轮导叶利用现有冷效试验设备扇形试验段内仅能布置3个叶片、叶栅通道流动周期性无法保证的问题,采用CFD方法分析了周期性无法保证的主要原因,为试验件排气测量段导流板引起测试叶片吸力面激波干涉和流动分离。对比研究... 针对大尺寸低压涡轮导叶利用现有冷效试验设备扇形试验段内仅能布置3个叶片、叶栅通道流动周期性无法保证的问题,采用CFD方法分析了周期性无法保证的主要原因,为试验件排气测量段导流板引起测试叶片吸力面激波干涉和流动分离。对比研究4种导流板优化方案发现,采用截断导流板的方案可以消除测试叶片激波干涉,改善扇形叶栅通道流动周期性,使叶片表面流动状态接近理论设计。采用气热耦合计算的叶片壁面温度分布与试验结果吻合良好,验证了优化设计的有效性,为类似大尺寸涡轮叶片扇形叶栅及冷效试验件的设计提供了一种优化思路。 展开更多

关键词 航空发动机 涡轮导叶 冷效试验 扇形叶栅 激波干涉 导流板优化 气热耦合

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涡轮导叶对环形燃烧室点火的影响 被引量：1

19

作者 叶沉然 王高峰 +1 位作者 方元祺 马承飚 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期75-80,共6页

在TurboCombo实验平台上实验研究了涡轮导叶对环形燃烧室点火过程的影响.采用高速相机观察记录火焰周向传播过程以及火焰与涡轮导叶的耦合作用.分析对比了不同当量比、热功率及主流速度条件下带涡轮导叶的环形燃烧室与独立环形燃烧室点... 在TurboCombo实验平台上实验研究了涡轮导叶对环形燃烧室点火过程的影响.采用高速相机观察记录火焰周向传播过程以及火焰与涡轮导叶的耦合作用.分析对比了不同当量比、热功率及主流速度条件下带涡轮导叶的环形燃烧室与独立环形燃烧室点火过程的异同与周向点火时间.实验结果表明,两种构型下的周向点火过程基本相似,但相同条件下带涡轮导叶的环形燃烧室相较于独立的环形燃烧室周向点火时间更短.考虑了湍流褶皱及燃后气体膨胀效应后,预估了周向火焰传播速度并与实验结果在较大雷诺数下吻合得较好. 展开更多

关键词 环形燃烧室 涡轮导叶 周向点火

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带冲击-气膜双层壁结构的涡轮导叶冷却特性源项法数值研究

20

作者 魏宽 苗辉 +1 位作者 秦绪山 张常贤 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期185-193,共9页

为了降低由于大量冷却孔导致的计算资源消耗,采用源项法对带冲击-气膜双层壁冷却结构的Mark Ⅱ涡轮导叶传热进行了简化数值模拟,并与不采用源项法的结果进行了对比。分析了冷却孔网格密度以及流量系数经验关系式对源项法模拟精度的影响... 为了降低由于大量冷却孔导致的计算资源消耗,采用源项法对带冲击-气膜双层壁冷却结构的Mark Ⅱ涡轮导叶传热进行了简化数值模拟,并与不采用源项法的结果进行了对比。分析了冷却孔网格密度以及流量系数经验关系式对源项法模拟精度的影响。结果表明,采用源项法能够基本准确地模拟叶片表面温度分布并且缩短75%的计算时间。当冷却孔进出口面网格最小尺度小于孔径的1/10时,数值模拟结果将不随面网格密度改变。影响模拟精度的主要因素是经验关系式能否准确模拟总冷气流量以及横流对流量系数的影响。 展开更多

关键词 源项法 涡轮导叶 双层壁结构 网格密度 流量系数

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