冷气掺混对高压涡轮流场结构影响的数值分析 被引量：7

1

作者 赵晓路 李维 罗建桥 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期557-560,共4页

燃气涡轮发动机中的冷气与主流掺混会带来一定的气动损失,造成发动机总体性能下降。本文在三维N-S程序的基础上,引入一种较为简单的冷气射流计算模型,对一级高压涡轮含有冷气掺混的三维流场进行了数值分析,揭示了冷气掺混对导叶流量特... 燃气涡轮发动机中的冷气与主流掺混会带来一定的气动损失,造成发动机总体性能下降。本文在三维N-S程序的基础上,引入一种较为简单的冷气射流计算模型,对一级高压涡轮含有冷气掺混的三维流场进行了数值分析,揭示了冷气掺混对导叶流量特性及损失分布的影响,并通过涡轮叶片排二次流动结构的分析初步探讨了冷气掺混损失机理。 展开更多

关键词 数值分析 冷气掺混 高压涡轮 流场结构 燃气涡轮发动机 涡轮叶片 冷却

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基于分离涡模拟的平板气膜涡系结构与流动损失数值研究 被引量：1

2

作者 吴琼 尹钊 +2 位作者 张华良 徐玉杰 陈海生 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期86-96,共11页

气膜冷却在保护高温部件的同时,主流与冷气干涉会形成复杂的涡系结构并造成掺混损失,研究二者之间的作用机理对指导气冷涡轮优化设计具有重要意义。本文采用DES(Detached-Eddy Simulation)方法对平板圆柱气膜孔的流场进行非定常数值模拟... 气膜冷却在保护高温部件的同时,主流与冷气干涉会形成复杂的涡系结构并造成掺混损失,研究二者之间的作用机理对指导气冷涡轮优化设计具有重要意义。本文采用DES(Detached-Eddy Simulation)方法对平板圆柱气膜孔的流场进行非定常数值模拟,分析了涡系演变规律以及掺混损失。结果表明:随着吹风比的提高,冷气射流与主流的流动掺混过程表现为两种不同的模式,低吹风比时下游冷气主要受顺时针方向的迎风涡控制,高吹风比时逆时针方向的迎风涡和顺时针方向的背风涡同时控制下游冷气运动;频谱分析显示,流场扰动存在着明显的倍频关系,基频信号由脱落涡产生,频率大小与吹风比呈线性关系;损失分析表明,流场损失主要由冷气与主流的温差换热导致,占总熵损失的90%以上。 展开更多

关键词 燃气轮机 气膜冷却 冷气掺混 迎风涡 气动损失 雷诺应力 分离涡模拟

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带冷气掺混的涡轮级三元流场分析 被引量：3

3

作者 赵晓路 李维 罗建桥 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2003年第2期155-159,共5页

航空发动机向大幅度提高推重比和降低油耗的方向发展。涡轮进口温度在不断的提高。随着叶片热负荷的加大,冷却用气量也不断加大,最多已占到涡轮进口流量的 2 0 %左右。冷却气的喷射对高压涡轮级的三元流场会产生不可忽略的影响。在多叶... 航空发动机向大幅度提高推重比和降低油耗的方向发展。涡轮进口温度在不断的提高。随着叶片热负荷的加大,冷却用气量也不断加大,最多已占到涡轮进口流量的 2 0 %左右。冷却气的喷射对高压涡轮级的三元流场会产生不可忽略的影响。在多叶片排三元N S方程并行解的基础上,采用冷却气射流源项模型。 展开更多

关键词 高压涡轮级 三元流场 冷气掺混

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涡轮冷气掺混数学模型的研究 被引量：2

4

作者 杨弘 冯国泰 王仲奇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期36-40,共5页

本文建立了涡轮冷气掺混的数学模型,推导了考虑冷气掺混的气动热力学方程,并在非正交曲线坐标系下进行了展开,为计及冷气掺混的涡轮内流场的数值计算奠定了理论基础。

关键词 涡轮 冷气掺混 数学模型

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气冷高压涡轮模拟试验研究 被引量：1

5

作者 陈强 郝晟淳 +2 位作者 丁健 马永峰 才彦双 《航空发动机》 北大核心 2019年第6期75-80,共6页

为了量化评估冷气掺混对高压涡轮性能的影响,综合分析现有设备能力,采用动量比相似的模拟方法,在2个结构和测试布局相同,但叶片分别为实心叶片和气冷叶片的涡轮上进行对比试验,并借此开展冷气流量、气膜孔位置因素对涡轮性能影响的试验... 为了量化评估冷气掺混对高压涡轮性能的影响,综合分析现有设备能力,采用动量比相似的模拟方法,在2个结构和测试布局相同,但叶片分别为实心叶片和气冷叶片的涡轮上进行对比试验,并借此开展冷气流量、气膜孔位置因素对涡轮性能影响的试验研究。结合试验数据对比分析不同的效率计算方法,确定有效效率为气冷涡轮效率的计算方法。试验结果表明:涡轮性能随冷气流量的增加逐渐恶化,作功能力逐渐下降,效率降低幅度呈先减小后增大趋势;从前缘至尾缘,冷气越靠后进入主流道,气体能量利用率越低,涡轮效率越低。 展开更多

关键词 气冷高压涡轮 冷气掺混 气动特性 动量比 冷气流量 气膜孔位置 有效效率 模拟试验

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多级考虑冷气掺混流片变厚度的S_1流面研究 被引量：2

6

作者 罗磊 卢少鹏 +2 位作者 王松涛 王龙飞 崔涛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2210-2220,共11页

为减少气冷涡轮气动设计难度,提出一套基于多级气冷涡轮考虑冷气掺混及随流道翘曲、变厚度的S1流面计算思路,编制了带冷气的翘曲S1流面薄片计算的参数化方法程序及网格自动生成程序,改良了传统平面薄片,对比分析了改良后平面薄片、翘曲S... 为减少气冷涡轮气动设计难度,提出一套基于多级气冷涡轮考虑冷气掺混及随流道翘曲、变厚度的S1流面计算思路,编制了带冷气的翘曲S1流面薄片计算的参数化方法程序及网格自动生成程序,改良了传统平面薄片,对比分析了改良后平面薄片、翘曲S1流面薄片以及三维计算间差异,对某高压涡轮进行了翘曲S1流面薄片气动优化.结果显示:与三维计算对比,改良后平面薄片最大流量差距为22.68%,翘曲S1流面薄片为3.58%,一维数据上翘曲S1流面薄片更逼近三维计算;型面压力分布及马赫数云图分布上翘曲面S1流面薄片较改良后平面薄片更贴近三维计算;采用翘曲S1流面薄片进行优化后,效率较原始方案提升0.41%,流量较原始方案仅增加0.21%. 展开更多

关键词 S1流面 冷气掺混 气动 平面薄片 涡轮 优化

原文传递

跨音速气冷涡轮S_1流面气动优化设计研究 被引量：2

7

作者 唐晓雷 罗磊 +2 位作者 温风波 周逊 王松涛 《节能技术》 CAS 2016年第5期400-405,422,共7页

为了提高跨音速气冷涡轮的效率,减小涡轮内的激波损失,在考虑冷气的前提下,基于流片随流道翘曲、变厚度的S_1流面计算思路,编制了网格自动生成程序及采用带冷气翘曲S_1流面薄片计算的参数化方法程序。同时借助优化设计方法,对某高压涡... 为了提高跨音速气冷涡轮的效率,减小涡轮内的激波损失,在考虑冷气的前提下,基于流片随流道翘曲、变厚度的S_1流面计算思路,编制了网格自动生成程序及采用带冷气翘曲S_1流面薄片计算的参数化方法程序。同时借助优化设计方法,对某高压涡轮进行了气动优化设计。优化结果显示,在保证流量及功率的情况下,级效率较原型提高2%。效率提高的主要原因是优化后导叶中激波损失、二次流损失的减小及动静叶匹配的改善。 展开更多

关键词 涡轮 叶型优化 S1流面 跨音速 冷气掺混

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考虑冷气的多级涡轮翘曲S_1流面的气动优化 被引量：1

8

作者 王龙飞 王松涛 +2 位作者 罗磊 卢少鹏 温风波 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1699-1710,共12页

为了缩短涡轮气动设计的周期,进一步发掘涡轮叶型的改进潜力,搭建了多级涡轮的翘曲S1流面气动优化平台.该平台具有速度快,周期短的特点.在考虑冷气的前提下,对多级叶片进行多层并行优化,避免了单列优化后叶列间匹配差的缺点,同时克服了... 为了缩短涡轮气动设计的周期,进一步发掘涡轮叶型的改进潜力,搭建了多级涡轮的翘曲S1流面气动优化平台.该平台具有速度快,周期短的特点.在考虑冷气的前提下,对多级叶片进行多层并行优化,避免了单列优化后叶列间匹配差的缺点,同时克服了多层S1流面的气动效率此消彼长的缺陷.对某型两级高压涡轮进行了气动优化设计,优化后10%,50%,90%叶高的S1流面的考虑冷气的气动效率分别提高了0.569%,0.490%,0.405%;第1级和第2级考虑冷气的气动效率分别提高了0.18%,0.05%;涡轮整体气动效率提高了0.15%;优化效果明显.经过分析可知,优化有效减小第1级导叶的通道横向二次流损失和第1级动叶的激波损失,第2级的原始叶型设计较为合理.下端壁喷射冷气是降低S1流面优化有效性的重要原因. 展开更多

关键词 叶型优化 翘曲S1流面 多级涡轮 冷气掺混 气动效率

原文传递

带有冷气掺混的三级透平气动性能数值研究

9

作者 吴延龙 李涛 +3 位作者 王祥锋 黄洪雁 颜培刚 韩万金 《汽轮机技术》 北大核心 2012年第1期1-4,共4页

借助NUMECA数值仿真软件,以某型燃气轮机的三级透平作为计算模型,对其在冷却气体掺混前后的流场进行了数值模拟。考虑到工质物性的影响,采用了变比热高温燃气作为计算工质。同时,针对燃气轮机透平进口的变工况问题,选取不同的透平进口... 借助NUMECA数值仿真软件,以某型燃气轮机的三级透平作为计算模型,对其在冷却气体掺混前后的流场进行了数值模拟。考虑到工质物性的影响,采用了变比热高温燃气作为计算工质。同时,针对燃气轮机透平进口的变工况问题,选取不同的透平进口总压值进行数值计算。结果表明,冷却气体的加入使得级损失增大,每列叶片流道出口速度或相对速度减小,下游叶片进口气流角减小;在三级透平冷气掺混时改变进口总压值,每列叶片流道的进口气流角几乎不变,除第三级动叶的激波损失与尾迹损失增大外,其余叶片流道的能量损失变化不明显。 展开更多

关键词 三级透平 冷气掺混 气动性能 进口气流角 能量损失

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某跨音速气冷涡轮三维气动优化设计研究

10

作者 唐晓雷 罗磊 +2 位作者 温风波 周逊 王松涛 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第6期405-409,共5页

为了提高跨音速气冷涡轮的效率,减小涡轮内的二次流损失,基于弯叶片设计方法,编制了弯叶片生成程序,同时借助优化设计方法,对某高压涡轮进行了气动优化设计。优化过程中,在导叶中应用弯叶片技术,同时优化动叶进出口气流角,以适应动静叶... 为了提高跨音速气冷涡轮的效率,减小涡轮内的二次流损失,基于弯叶片设计方法,编制了弯叶片生成程序,同时借助优化设计方法,对某高压涡轮进行了气动优化设计。优化过程中,在导叶中应用弯叶片技术,同时优化动叶进出口气流角,以适应动静叶间匹配的变化。优化结果显示,在流量及功率变化不大的前提下,级效率较原型提高0.3%。效率提高的主要原因是优化后导叶中横向二次流损失减小。 展开更多

关键词 涡轮 叶型优化 跨音速 冷气掺混 弯曲叶片

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水泥企业自备电厂油罐区消防系统设计

11

作者 马永跃 汪光宁 周瑢 《水泥工程》 CAS 2006年第4期20-22,26,共4页

结合6000t/d熟料生产线自备电厂的工程设计实例,详细介绍了自备电厂燃料油储油罐区的消防系统设计。包括泡沫灭火系统的选择、系统组成、消防冷却水系统的设计,泡沫消防泵站及消防水池及泵站的设计。

关键词 固定式泡沫灭火系统 固定式冷却水系统 泡沫液储罐 空气泡沫比例混合器 空气泡沫产生器

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非能动安全壳冷却系统空气混合对流换热试验研究

12

作者 杨鹏 王国栋 +3 位作者 李万总 黄思洋 周明慧 刘宇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期771-782,共12页

为论证大型非能动核电厂空气导流板优化方案的可行性,搭建了安全壳冷却能力验证试验台架(COCOVET)。本文选取COCOVET空气冷却试验工况,采用粒子图像测速(PIV)手段将非能动安全壳冷却系统(PCS)环腔的空气流动可视化,通过对比试验数据和... 为论证大型非能动核电厂空气导流板优化方案的可行性,搭建了安全壳冷却能力验证试验台架(COCOVET)。本文选取COCOVET空气冷却试验工况,采用粒子图像测速(PIV)手段将非能动安全壳冷却系统(PCS)环腔的空气流动可视化,通过对比试验数据和程序模拟结果,研究PCS环腔空气强迫对流和自然对流并存的混合对流换热现象,论证导流板优化方案可行性。研究结果表明:PCS环腔下降段空气到达导流板尾部区域后,大部分空气折流180°进入上升段,沿导流板向上流动,少量空气沿冷却面继续向下流动。在无导流板区域,加热面传热方式以偏自然对流类型为主,加热面热流密度沿高度方向基本不变。在有导流板区域,PCS环腔上升段存在明显的入口效应,加热面热流密度呈现迅速增加后降低的趋势。安全壳安全分析程序计算值和试验值符合良好,适用于模拟空气混合对流换热过程。研究结果验证了大型非能动核电厂导流板优化方案可行性,也丰富了空气混合对流换热研究内容。 展开更多

关键词 空气导流板 非能动安全壳冷却系统 空气混合对流换热 程序适用性

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