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跨声速压气机机匣处理的数值研究 被引量:9
1
作者 陈海昕 黄旭东 符松 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期298-304,共7页
介绍了所开发的压气机内流场三维N-S方程计算程序.在利用典型算例验证了计算程序的描述能力和精度的基础之上,对带有顶隙和机匣处理的跨声速压气机内的流动进行了三维数值模拟.研究了环向槽机匣处理方式,比较了不同开槽方式下,机匣处理... 介绍了所开发的压气机内流场三维N-S方程计算程序.在利用典型算例验证了计算程序的描述能力和精度的基础之上,对带有顶隙和机匣处理的跨声速压气机内的流动进行了三维数值模拟.研究了环向槽机匣处理方式,比较了不同开槽方式下,机匣处理对顶隙泄漏流和压气机性能的影响. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 跨声速压气机 顶隙泄漏流 机匣处理 环向槽
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拓展小尺寸离心压气机级失速裕度机匣处理方案的数值研究 被引量:5
2
作者 马岩 席光 吴广宽 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1123-1126,共4页
为提高一小尺寸离心压气机级的失速裕度,首先为其设计了进气回流和周向槽两种机匣处理方案,对实壁机匣和处理机匣压气机级总体性能的分析表明;进气回流并没有起到拓展压气机级失速裕度的效果,周向槽机匣处理对压气机级失速裕度的改进量... 为提高一小尺寸离心压气机级的失速裕度,首先为其设计了进气回流和周向槽两种机匣处理方案,对实壁机匣和处理机匣压气机级总体性能的分析表明;进气回流并没有起到拓展压气机级失速裕度的效果,周向槽机匣处理对压气机级失速裕度的改进量也只有约2.41%。因此考虑了一种新的机匣处理方案,即同时采用进气回流和周向槽机匣处理。计算结果表明:压气机级失速裕度得到了明显的提高,提高幅度达13.25%。 展开更多
关键词 失速裕度 进气回流 周向槽 机匣处理 计算流体动力学
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槽深对跨音速压气机稳定性影响的数值仿真 被引量:3
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作者 刘传乐 楚武利 张皓光 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第6期394-399,共6页
为了研究不同槽深下的周向槽对压气机稳定性的影响,由于带槽结构下的转子37失速类型仍是叶尖失速,但是带周向槽结构的主要失速因素是叶尖间隙的泄漏涡,且不同轴向位置的周向槽所造成的损失也是不同的。为解决上述问题,利用NUMECA软件和... 为了研究不同槽深下的周向槽对压气机稳定性的影响,由于带槽结构下的转子37失速类型仍是叶尖失速,但是带周向槽结构的主要失速因素是叶尖间隙的泄漏涡,且不同轴向位置的周向槽所造成的损失也是不同的。为解决上述问题,利用NUMECA软件和系统的数值模型对某跨音速压气机进行了数值仿真,对三类带周向槽结构的计算结果进行了分析,结果表明,设计中讨论最佳槽深应先给定效率损失要求,并且应以研究最佳槽位置的选择为主。对压气机周向槽处理机匣的设计,不一定要设计涉及整个叶片的处理机匣。对于跨音速压气机在叶尖泄漏涡严重的位置优化设计,可提高压气机稳定性能。 展开更多
关键词 跨音速压气机 数值仿真 稳定性 周向槽 槽深
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轴流压气机动叶端区的控制体分析方法及其在周向槽机匣处理中的应用 被引量:2
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作者 南希 王偲臣 +2 位作者 马宁 刘乐 林峰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期445-450,共6页
本文从实际应用角度出发,提出了一种基于三维数值模拟,作用于动叶端区的控制体分析方法,可用于初步筛选不同轴流压气机周向槽机匣方案.在对失速机理是主流/泄漏流交界面在前缘溢出的认识基础上,确定了以动叶端区轴向动量作为衡量不同周... 本文从实际应用角度出发,提出了一种基于三维数值模拟,作用于动叶端区的控制体分析方法,可用于初步筛选不同轴流压气机周向槽机匣方案.在对失速机理是主流/泄漏流交界面在前缘溢出的认识基础上,确定了以动叶端区轴向动量作为衡量不同周向槽方案对压气机稳定性影响的特征量.在转子动叶端区设置一系列离散控制体,依照叶顶流动的影响区域来确定控制体的覆盖范围.通过观察有槽和无槽结构控制体上累加的轴向动量的变化,以跨音转子的多槽为例,分析比较了不同周向槽方案的扩稳能力.另一例子是对低速压气机利用该方法筛选出具有最佳扩稳能力的双槽,并以实验研究验证了这一分析方法的可靠性和潜力. 展开更多
关键词 动叶端区 控制体分析 周向槽 轴向动量
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动叶端区控制体分析方法在跨音轴流压气机周向槽机匣处理中的应用 被引量:2
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作者 南希 刘乐 +2 位作者 马宁 林峰 聂超群 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期728-732,共5页
本文从实际应用角度出发,提出了一种基于三维数值模拟的分析方法,可用于快速比较不同轴流压气机周向槽机匣的扩稳能力。在对失速机理是主流/泄漏流交界面在前缘溢出的认识基础上,确定了以动叶端区轴向动量作为衡量不同周向槽方案对压气... 本文从实际应用角度出发,提出了一种基于三维数值模拟的分析方法,可用于快速比较不同轴流压气机周向槽机匣的扩稳能力。在对失速机理是主流/泄漏流交界面在前缘溢出的认识基础上,确定了以动叶端区轴向动量作为衡量不同周向槽方案对压气机稳定性影响的特征量。不需对机匣处理计算到失速点,仅在光壁失速点流量下,通过比较端区轴向动量的分布即可预测不同方案的扩稳能力。进而以某跨音速转子为示例,分析预测了其七种不同周向槽方案的扩稳能力并利用实验验证了这一方法的预测结果。 展开更多
关键词 动叶端区 控制体分析 周向槽 轴向动量
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带周向槽机匣处理的离心压气机扩稳机理分析 被引量:23
6
作者 高鹏 楚武利 +1 位作者 吴艳辉 邓文剑 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期383-387,共5页
机匣处理能够改善压气机稳定裕度,扩大其稳定工作范围。通过对带周向槽机匣处理的NASA低速离心叶轮(LSCC)进行了时间精确的全三维数值模拟,并对周向槽机匣结构和实壁机匣结构在近失速流量点工况下的计算结果进行了比较分析。分析结果表... 机匣处理能够改善压气机稳定裕度,扩大其稳定工作范围。通过对带周向槽机匣处理的NASA低速离心叶轮(LSCC)进行了时间精确的全三维数值模拟,并对周向槽机匣结构和实壁机匣结构在近失速流量点工况下的计算结果进行了比较分析。分析结果表明,周向槽处理机匣对叶顶间隙泄漏涡的抑制是周向槽机匣处理扩稳的主要原因。 展开更多
关键词 压气机 周向槽机匣处理 顶部间隙泄漏涡^+
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An analysis of the Circumferential Grooves Casing Treatment for transonic compressor flow 被引量:8
7
作者 HUANG XuDong,CHEN HaiXin,SHI Ke & FU Song School of Aerospace,Tsinghua University,Beijing 100084,China 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2010年第2期353-359,共7页
The stall mechanism of the NASA Rotor 37 is investigated through the analysis of the critical flow structures near the stall under the transonic condition. The performance of the rotor with Circumferential Grooves Cas... The stall mechanism of the NASA Rotor 37 is investigated through the analysis of the critical flow structures near the stall under the transonic condition. The performance of the rotor with Circumferential Grooves Casing Treatment (CGCT) is also studied based on the Reynolds-Averaging Navier-Stokes approach. The study finds that stall margin improvement can be achieved without significant penalty on the efficiency for the two CGCT configurations applied. The effects of circumferential grooves on the critical flow structures are studied through the analysis of the tip leakage mass and momentum transport that further re-veal the CGCT mechanism. 展开更多
关键词 TRANSONIC compressor circumferential grooves CASING Treatment STALL margin leakage mass and momentum trans-portation ANALYSIS
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轴流转子梯形周向槽处理机匣的扩稳分析 被引量:8
8
作者 邓敬亮 楚武利 张皓光 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1721-1730,共10页
为研究不同子午截面形状周向槽的扩稳效果,针对跨声速转子Rotor 67设计了两种梯形周向槽和一种常规等宽周向槽.通过数值模拟,设计转速下带周向槽转子的综合稳定裕度从原始的5.895%均提高到20%以上,其中正梯形槽的扩稳效果最好.周向槽改... 为研究不同子午截面形状周向槽的扩稳效果,针对跨声速转子Rotor 67设计了两种梯形周向槽和一种常规等宽周向槽.通过数值模拟,设计转速下带周向槽转子的综合稳定裕度从原始的5.895%均提高到20%以上,其中正梯形槽的扩稳效果最好.周向槽改善了叶片的载荷分布,总体提高了叶片的加功量.对比各种周向槽内部流动状态表明:上游3个槽的贡献率占主要地位,正梯形槽相对扩稳贡献最大. 展开更多
关键词 扩稳 处理机匣 梯形周向槽 轴流转子 数值模拟
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Rotor 37顶隙泄漏流的演化、影响及机匣处理 被引量:7
9
作者 黄旭东 陈海昕 符松 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2673-2682,共10页
在详细研究顶隙泄漏流的结构及其演化的基础上,分析了Rotor 37的失速机理,并对不同深度、宽度和位置的环向沟机匣处理方式进行了比较研究.研究发现:在该研究的顶隙高度下,发生在叶尖尾缘附近的大面积流动分离是造成压气机失速的直接原因... 在详细研究顶隙泄漏流的结构及其演化的基础上,分析了Rotor 37的失速机理,并对不同深度、宽度和位置的环向沟机匣处理方式进行了比较研究.研究发现:在该研究的顶隙高度下,发生在叶尖尾缘附近的大面积流动分离是造成压气机失速的直接原因.因而布置在叶片中段和尾缘的环向沟有利于提高压气机的喘振裕度.同时还发现,环向沟的深度对于其产生作用并没有明显的影响,而其宽度的影响则较为明显. 展开更多
关键词 跨声速压气机 顶隙泄漏流 失速机理 环向沟机匣处理 几何参数研究
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带机匣处理的离心压气机顶部流场分析研究 被引量:5
10
作者 高鹏 楚武利 吴艳辉 《机械设计与制造》 北大核心 2008年第5期100-102,共3页
在定常计算结果的基础上,对带放气型周向槽的低速离心压气机内部进行了非定常的全三维数值模拟计算。将计算结果与实验结果进行了比较,并详细对比分析了带实壁机匣和放气型周向槽机匣处理的压气机转子顶部区域流场结构以及压气机内部流... 在定常计算结果的基础上,对带放气型周向槽的低速离心压气机内部进行了非定常的全三维数值模拟计算。将计算结果与实验结果进行了比较,并详细对比分析了带实壁机匣和放气型周向槽机匣处理的压气机转子顶部区域流场结构以及压气机内部流场,得出放气型周向槽机匣处理的扩稳机理。 展开更多
关键词 离心压气机 放气型周向槽机匣处理 流场 非定常数值模拟
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预旋对周向槽处理机匣扩稳能力的影响 被引量:1
11
作者 冯云阳 袁巍 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1822-1835,共14页
以Rotor 67转子为研究对象,通过数值模拟的手段分析了周向槽(CG)提高转子失速裕度(SM)的机理,并在此基础上研究了周向槽处理机匣与转子前预旋的匹配问题。结果表明:在Rotor 67转子中,叶尖泄漏流与激波相互干渉产生的低速区是转子失速的... 以Rotor 67转子为研究对象,通过数值模拟的手段分析了周向槽(CG)提高转子失速裕度(SM)的机理,并在此基础上研究了周向槽处理机匣与转子前预旋的匹配问题。结果表明:在Rotor 67转子中,叶尖泄漏流与激波相互干渉产生的低速区是转子失速的重要原因,而周向槽内气流离开时形成的与泄漏涡(LV)方向相反的涡会抑制泄漏涡的周向发展,是周向槽的扩稳机理之一。通过分析周向槽处理机匣在不同预旋条件下扩稳效果的变化,显示在不同流量点、不同预旋条件下,随着转子叶尖负荷位置的变化,起主要扩稳作用的处理槽不同,并在此原则下,提出了一种周向槽设计的思路。 展开更多
关键词 预旋变化与处理机匣的匹配 压气机失速 压气机扩稳机理 处理机匣 周向槽设计
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带放气型周向槽的离心压气机失速控制研究 被引量:1
12
作者 高鹏 楚武利 +1 位作者 吴艳辉 李强 《计算机仿真》 CSCD 2008年第12期332-336,345,共6页
机匣处理技术是工业上压气机解决气动失稳问题最常用的手段。然而离心压气机内部流场极其复杂,呈强烈三维紊流特性,由于目前实验条件的限制,只有依靠精确的计算机仿真模拟,才能获得其内部流场的详细情况。现提出一种在周向槽机匣处理的... 机匣处理技术是工业上压气机解决气动失稳问题最常用的手段。然而离心压气机内部流场极其复杂,呈强烈三维紊流特性,由于目前实验条件的限制,只有依靠精确的计算机仿真模拟,才能获得其内部流场的详细情况。现提出一种在周向槽机匣处理的基础上增加放气的机匣处理方案,并就方案在离心压气机上进行了精确的计算机仿真,将计算结果与实验结果进行了比较,并详细对比分析了带实壁机匣和放气型周向槽处理机匣的压气机转子顶部区域流场结构,及叶片通道内二次流动情况,结果表明:放气型周向槽机匣处理结构使得离心压气机在扩大稳定裕度的同时压气机效率有所改善,并分析得到放气型周向槽机匣处理的扩稳机理。 展开更多
关键词 离心压气机 周向槽机匣处理 放气 二次流动 数值模拟
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带周向槽机匣处理的轴流压气机叶顶流场数值研究 被引量:2
13
作者 张皓光 楚武利 +2 位作者 吴艳辉 邓文剑 张夏 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期200-204,共5页
周向槽机匣处理是提高压气机稳定工作裕度的有效措施之一,采用数值模拟方法研究了周向槽机匣处理对轴流压气机性能的影响。数值计算所获得总性能与试验结果符合良好。通过详细地分析周向槽机匣处理对压气机顶部区域流场结构的影响,揭示... 周向槽机匣处理是提高压气机稳定工作裕度的有效措施之一,采用数值模拟方法研究了周向槽机匣处理对轴流压气机性能的影响。数值计算所获得总性能与试验结果符合良好。通过详细地分析周向槽机匣处理对压气机顶部区域流场结构的影响,揭示了周向槽机匣处理对压气机性能及流场影响的流动机理。 展开更多
关键词 轴流压气机 性能 机匣处理 数值模拟 流场
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燃气射流冲击载荷的修正模型与仿真验证
14
作者 郭着雨 林家辉 +2 位作者 高利华 李军 莫宗来 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期647-655,共9页
为了研究火箭发射系统燃气射流冲击载荷的特性,该文建立了金属薄壁圆管轴向撞击载荷理论模型,并采用数值仿真方法对模型进行了验证。分析了Alexander金属薄壁圆管轴向压缩理论的不足并进行修正。利用金属薄壁圆管对刚体撞击的缓冲特性,... 为了研究火箭发射系统燃气射流冲击载荷的特性,该文建立了金属薄壁圆管轴向撞击载荷理论模型,并采用数值仿真方法对模型进行了验证。分析了Alexander金属薄壁圆管轴向压缩理论的不足并进行修正。利用金属薄壁圆管对刚体撞击的缓冲特性,对基础型薄壁圆管(BCT)进行改进,设计了均匀开槽型薄壁圆管(UGT)和周向开口开槽型薄壁圆管(CGT)。通过改变金属薄壁圆管的塑性铰半长来控制平均轴向撞击力变化规律。对3种薄壁圆管进行了数值仿真验证,对比了修正模型结果和仿真结果,分析了3种类型薄壁圆管的吸能性能。结果显示,3种薄壁圆管的平均撞击力与该文模型吻合较好,经BCT缓冲的轴向撞击力呈现不规则变化,而经UGT和CGT缓冲的撞击力的变化规律与燃气射流冲击载荷相似,说明通过设计金属薄壁圆管的塑性铰半长可以控制轴向撞击载荷的变化规律。 展开更多
关键词 燃气射流 冲击载荷 火箭发射系统 金属薄壁圆管 刚体撞击 基础型薄壁圆管 均匀开槽型薄壁圆管 周向开口开槽型薄壁圆管
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