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水汽比对涡轮预旋供气系统温降影响的数值分析
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作者 王家友 邓明春 +1 位作者 周建军 刘高文 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期158-164,共7页
为了揭示喷水冷却所引起湿空气环境对涡轮供气系统温度的影响,基于欧拉-拉格朗日多相流颗粒追踪方法,在预旋供气系统进口总压150 kPa和总温450 K条件下,开展湿空气对预旋供气系统温降的影响程度评估,分析预旋供气系统内旋转比和预旋喷... 为了揭示喷水冷却所引起湿空气环境对涡轮供气系统温度的影响,基于欧拉-拉格朗日多相流颗粒追踪方法,在预旋供气系统进口总压150 kPa和总温450 K条件下,开展湿空气对预旋供气系统温降的影响程度评估,分析预旋供气系统内旋转比和预旋喷嘴流量系数的变化规律,揭示预旋供气系统温降的影响规律。结果表明:在水汽比由0增加到0.3时,水汽比变化对预旋喷嘴内流动和温度变化影响显著,预旋喷嘴的气流旋转比由1.36增加到1.43,而其压比由1.523降低到1.482、流量系数由0.97降低到0.90,从而使预旋喷嘴温降由25.79 K减小到22.28 K;预旋供气系统温降由12.07 K降低到11.03 K。含湿条件会增加系统内流动阻力,限制了预旋供气系统降温能力,在涡轮叶片供气温度需求不变时,含湿条件将需要更高的供气压力。 展开更多
关键词 燃气涡轮发动机 预旋供气系统 水汽比 旋转比 温降
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叶型接受孔对高位预旋供气系统流动温降影响的实验研究 被引量:3
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作者 龚文彬 刘高文 +3 位作者 王斐 李鹏飞 林阿强 王治武 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期97-105,共9页
针对喷嘴与供气孔半径位置不匹配的预旋供气系统,设计了带有径向倾角的叶型接受孔,并进行了实验研究。实验同时在静子和转子上测量了系统各关键截面的压力、温度和流量,并与采用直跑道型接受孔的预旋供气系统性能进行了对比。结果表明:... 针对喷嘴与供气孔半径位置不匹配的预旋供气系统,设计了带有径向倾角的叶型接受孔,并进行了实验研究。实验同时在静子和转子上测量了系统各关键截面的压力、温度和流量,并与采用直跑道型接受孔的预旋供气系统性能进行了对比。结果表明:随流量比的增加,系统压比逐渐增大,系统温比逐渐降低;高流量比条件下,随旋转马赫数的增加,系统压比略有增加,系统温比随之降低;相较于采用跑道型接受孔的预旋供气系统,带叶型接受孔的预旋供气系统转子部件的流动损失明显减小;在设计点工况下,系统比功耗可降低23.9%,系统温降效率可提高13.7%,实验条件下的系统温降可达28.1 K,系统温降效率可达0.58。该叶型接受孔的设计思路可为喷嘴与供气孔半径位置不匹配的预旋供气系统进一步提升系统性能提供设计依据。 展开更多
关键词 预旋供气系统 叶型接受孔 压比 温比
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涡轮发动机预旋供气系统温降和压比特性 被引量:1
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作者 柴军生 屠杰 +2 位作者 马佳乐 林阿强 刘高文 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1139-1146,共8页
为研究涡轮发动机预旋供气系统内复杂流动换热问题,本文采用模化方法,基于保证相同流动马赫数和转子马赫数的相似准则,确定发动机原型和实验模型具有高度相似性,开展了高转速预旋供气系统的实验研究。在满足供气流量和供气压力条件下,... 为研究涡轮发动机预旋供气系统内复杂流动换热问题,本文采用模化方法,基于保证相同流动马赫数和转子马赫数的相似准则,确定发动机原型和实验模型具有高度相似性,开展了高转速预旋供气系统的实验研究。在满足供气流量和供气压力条件下,揭示流动马赫数和转子马赫数对系统温降和压力特性的变化规律。结果表明:在涡轮盘转速4800~9207 r/min和流量比0.45~0.72的实验工况范围内,系统压比和温比随流量比的增加而增加;预旋喷嘴流量系数增加,系统温降增加。实验条件下,系统温降最高达到23 K。随着转子马赫数的增加,系统压比和温降基本不变,预旋喷嘴流量系数不变,系统温降先增大后减小。系统温降主要由喷嘴温降决定,在不改变转子结构的前提下,优化预旋喷嘴可有效提高系统温降。 展开更多
关键词 预旋供气系统 高转速实验 相似准则 转子马赫数 流量比 温降 压比 预旋喷嘴
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部分喷嘴关闭对预旋供气系统参数均匀性影响的计算 被引量:1
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作者 雷昭 刘高文 +1 位作者 顾伟 郑龙席 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期963-972,共10页
为了研究部分喷嘴关闭对预旋供气系统的供气流量和供气温度及其均匀性的影响,采用稳态的固定转子相位法对180°旋转盘腔进行了数值模拟,并通过改变转子相位的稳态计算来近似模拟瞬态问题的时空变化特性。结果表明:在设计点工况(系... 为了研究部分喷嘴关闭对预旋供气系统的供气流量和供气温度及其均匀性的影响,采用稳态的固定转子相位法对180°旋转盘腔进行了数值模拟,并通过改变转子相位的稳态计算来近似模拟瞬态问题的时空变化特性。结果表明:在设计点工况(系统压比为1.32,旋转马赫数为0.678)下,喷嘴流通面积关闭14.3%时,引气总流量和供气总流量分别下降10.9%和9.9%。单个供气孔流量的波动幅度由1.1%增大为5.4%。供气的相对总温降低1 K左右,波动幅度由约0.5 K增大为1.5 K。 展开更多
关键词 预旋供气系统 预旋喷嘴 主动控制 旋转盘腔 转子相位 不均匀性
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部分喷嘴关闭对预旋供气系统供气参数影响的实验研究
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作者 雷昭 刘高文 +3 位作者 王俊凇 顾伟 霍雨 郑龙席 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期522-531,共10页
为了研究部分喷嘴流路关闭对预旋供气系统供气流量和供气温度等特性参数的影响,在部分喷嘴流路打开和关闭工况下进行了实验研究。研究结果表明:随着喷嘴压比增大,以几何流通面积定义的喷嘴流量系数先增大后基本保持不变,转动对喷嘴流量... 为了研究部分喷嘴流路关闭对预旋供气系统供气流量和供气温度等特性参数的影响,在部分喷嘴流路打开和关闭工况下进行了实验研究。研究结果表明:随着喷嘴压比增大,以几何流通面积定义的喷嘴流量系数先增大后基本保持不变,转动对喷嘴流量系数的影响在1.6%以内,可以忽略;在系统压比为1.30时,由于阀门关闭不严和关闭后预旋腔腔压的变化,供气流量降幅是喷嘴几何流通面积降幅的67.8%~81.8%,实验状态下阀门关闭会导致供气温度降低约1.2~2.4K。 展开更多
关键词 预旋供气系统 阀门 部分喷嘴关闭 供气流量 供气温度
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封严流对预旋供气系统温降特性影响的数值研究 被引量:1
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作者 王欣欣 刘高文 +2 位作者 龚文彬 冯青 梁靓 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2748-2756,共9页
为获得封严流对预旋供气系统温降特性的影响,基于三维稳态数值模拟方法,针对内封严出气流量、内封严进气流量、内封严进气温度和内封严进气旋转比四个因素进行了研究。结果表明:在保持供气流量和供气压力一定的条件下,封严流流出预旋腔... 为获得封严流对预旋供气系统温降特性的影响,基于三维稳态数值模拟方法,针对内封严出气流量、内封严进气流量、内封严进气温度和内封严进气旋转比四个因素进行了研究。结果表明:在保持供气流量和供气压力一定的条件下,封严流流出预旋腔对预旋供气系统温降特性影响微小;而封严流流入预旋腔的影响显著。内封严进气流量从0增大到喷嘴流量的20%时,温降效率降低31.3%;内封严进气温度升高37K时,温降效率降低29.2%;内封严进气旋转比从0提高到0.8时,温降效率提高15.6%。 展开更多
关键词 预旋供气系统 封严流 温降效率 熵增 掺混模型
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