叶型关键几何参数对超音叶栅性能的影响

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作者 韩壮壮 周正贵 《机械制造与自动化》 2024年第2期29-34,共6页

超音叶型广泛应用于航空压气机,叶型的关键几何参数对其气动性能有重要影响。针对进气马赫数1.4的超音叶型,采用流场数值计算方法,研究叶型最大厚度、最大挠度及叶栅稠度对叶栅气动性能影响。研究表明:最大厚度及最大挠度变化对叶栅通... 超音叶型广泛应用于航空压气机,叶型的关键几何参数对其气动性能有重要影响。针对进气马赫数1.4的超音叶型,采用流场数值计算方法,研究叶型最大厚度、最大挠度及叶栅稠度对叶栅气动性能影响。研究表明:最大厚度及最大挠度变化对叶栅通道内激波结构影响很小;随着最大厚度的减小,最小损失对应的静压比增加并且耐反压能力增加,有利于实现更高压比设计;随着最大挠度减小,叶栅耐反压能力下降,最小损失近于不变,不利于高压比设计;增加稠度会造成槽道激波向叶栅通道上游偏移,直至形成脱体激波,使叶栅全工况损失增加。 展开更多

关键词 超音叶型 关键几何参数 激波结构 流场性能

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宽裕度超声叶型气动优化设计 被引量：2

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作者 韩露 周正贵 陈劲帆 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1247-1256,共10页

通过与德国航天局设计的超声预压缩叶型PAV-1.5试验数据比对,确定高精度超声叶栅流场计算方法,研究表明:根据激波位置分段调整流管厚度可提高计算与试验结果的一致性。为提高超声叶栅稳定工作裕度并保证设计点性能,建立根据目标裕度估... 通过与德国航天局设计的超声预压缩叶型PAV-1.5试验数据比对,确定高精度超声叶栅流场计算方法,研究表明:根据激波位置分段调整流管厚度可提高计算与试验结果的一致性。为提高超声叶栅稳定工作裕度并保证设计点性能,建立根据目标裕度估算喘点反压方法和优化设计方法。对两个超声叶型进行多目标优化,优化结果表明:优化叶栅可减小设计工况槽道激波入射角、减小激波及激波附面层干扰损失;气动喉道前移、结尾正激波后移,提高叶栅耐反压能力。两个优化叶型在保持总静压比不变的前提下,稳定裕度均达到设计目标,设计点损失也有所下降。 展开更多

关键词 压气机叶栅 超声叶型 稳定工作裕度 多目标优化 耐反压能力

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超声压气机叶型设计方法 被引量：9

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作者 邱名 周正贵 +1 位作者 刘龙龙 崔翠 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期975-985,共11页

在设计超声叶型时,为使得叶栅进口马赫数和气流角等于给定值,提出一种新的叶型参数化方法。该方法以经典唯一进气角计算方法为基础,将超声叶栅的唯一进气角和叶型几何形状关联起来,由进口马赫数和气流角确定吸力面进口段叶型;根据喉部... 在设计超声叶型时,为使得叶栅进口马赫数和气流角等于给定值,提出一种新的叶型参数化方法。该方法以经典唯一进气角计算方法为基础,将超声叶栅的唯一进气角和叶型几何形状关联起来,由进口马赫数和气流角确定吸力面进口段叶型;根据喉部面积、前后缘小圆半径、最大挠度和最大厚度等特征参数确定其他部分叶型。用此参数化方法设计了6个超声叶型,并用Fluent对设计结果进行了验证。结果表明,来流马赫数及进气角的设计值与Fluent求解结果基本一致,进气角最大误差仅为0.7°,进口马赫数最大误差仅为0.01;并且实现了多激波增压和减小激波损失等效果。 展开更多

关键词 超声叶栅 压气机 叶型设计 唯一进气角 叶型参数化 C形叶型 S形叶型

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聚变等离子体加料的新方法: 超声束流注入 被引量：5

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作者 姚良骅 唐年益 +9 位作者 丁玄同 董贾福 李可华 施明亮 傅荟文 洪文玉 崔正英 刘德权 冉利波 王恩耀 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 1998年第A07期90-96,共7页

脉冲超声分子束注入，是一种新的托卡马克加料方式，其性能介于喷气和弹丸注入之间。氢分子束的速度可超过５００ｍ·ｓ－１，注入深度１０ｃｍ以上。ｄｎｅ／ｄｔ＝２．９×１０２０ｍ－３ｓ－１。最高电子密度达到ｎｅ＝８... 脉冲超声分子束注入，是一种新的托卡马克加料方式，其性能介于喷气和弹丸注入之间。氢分子束的速度可超过５００ｍ·ｓ－１，注入深度１０ｃｍ以上。ｄｎｅ／ｄｔ＝２．９×１０２０ｍ－３ｓ－１。最高电子密度达到ｎｅ＝８×１０１９ｍ－３，而杂质浓度相对下降。电子密度峰化因子Ｑｎ上升至１．６５。能量约束可在长时间（ｔ＝３５０－４００ｍｓ）内获得改善，电子温度呈中空分布。与常规喷气加料相比，能量约束时间增加１０％－３０％。 展开更多

关键词 超声分子束 密度峰化 等离子体 托卡马克加料

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某型超音速冲击式氧涡轮叶型气动优化 被引量：4

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作者 李旭升 郑继坤 吴玉珍 《火箭推进》 CAS 2014年第5期44-49,共6页

使用NUMECA软件对某型超音速两级冲击式涡轮进行了全三维定常湍流流场计算,分析了计算结果。以此为基础,通过修改叶型得到性能较高的涡轮叶型设计,并对比了优化前后涡轮内部流场。以三维计算结果为基础,分析涡轮内部流动损失,在保证氧... 使用NUMECA软件对某型超音速两级冲击式涡轮进行了全三维定常湍流流场计算,分析了计算结果。以此为基础,通过修改叶型得到性能较高的涡轮叶型设计,并对比了优化前后涡轮内部流场。以三维计算结果为基础,分析涡轮内部流动损失,在保证氧涡轮原有机械结构不做大的改变、输入条件不变的情况下,对涡轮叶型进行优化研究。以叶型参数为变量,以总静效率(在总总效率的基础上考虑余速损失而得)为目标函数,通过反复修改各个叶型参数,然后对每次修改过的叶片进行三维计算,通过比较涡轮总静效率大小判断叶型优劣。通过优化,获得了效率更高、做功能力更强的涡轮叶型。研究成果对工程研制有一定的指导意义,总结的涡轮气动设计及优化方法,对涡轮的设计具有借鉴作用。 展开更多

关键词 冲击式涡轮 超音速叶型 气动优化

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用于超声分子束束流特性测试的纹影系统研制及应用 被引量：3

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作者 殷娇 肖国梁 +3 位作者 陈程远 冯北滨 张轶泼 钟武律 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第21期132-139,共8页

超声分子束注入加料技术是用于磁约束聚变等离子体燃料补充的方法之一.为优化超声分子束注入束流特性,提升超声分子束注入加料效率以及深入研究分子束与等离子体相互作用,研制了用于超声分子束束流特性测试的诊断系统并开展了应用测试.... 超声分子束注入加料技术是用于磁约束聚变等离子体燃料补充的方法之一.为优化超声分子束注入束流特性,提升超声分子束注入加料效率以及深入研究分子束与等离子体相互作用,研制了用于超声分子束束流特性测试的诊断系统并开展了应用测试.基于超声分子束注入束流具有透明、超高速等特点,该诊断系统主要利用纹影法配合高速相机进行束流特性测量,其中纹影系统设计为"Z"字型反射式.该系统应用在超声分子束束流测试平台上,测试了分子束束流基本特征.为验证系统的有效性,使用不同形状(圆孔及锥形一体式)喷嘴在大气和真空条件下开展了一系列测试,分别获得了二氧化碳气体及氘气在不同条件下的束流轮廓.该系统为超声分子束束流优化提供了直接测试手段. 展开更多

关键词 超声分子束注入 纹影系统 喷嘴 束流测量

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进口预旋对预压缩叶栅性能影响研究 被引量：2

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作者 郝颜 邱名 +1 位作者 江雄 王子维 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2725-2733,共9页

进口预旋对改善叶间匹配、提高压气机效率和抗畸变能力有着重要影响。基于课题组自主研发的RANS方程解算器,以ARL-SL19,SM-1.5预压缩叶栅为研究对象,采用数值模拟和理论分析相结合的方式探讨进口预旋对预压缩叶栅的性能影响。结果表明:... 进口预旋对改善叶间匹配、提高压气机效率和抗畸变能力有着重要影响。基于课题组自主研发的RANS方程解算器,以ARL-SL19,SM-1.5预压缩叶栅为研究对象,采用数值模拟和理论分析相结合的方式探讨进口预旋对预压缩叶栅的性能影响。结果表明:叶栅进口引入正预旋,叶栅流动处于溢流状态,来流相对马赫数由1.50降为1.43,叶栅前缘脱体激波表现为一道槽道正激波和一道向远上游延伸的外伸激波,此时叶栅流动损失较大;叶栅进口引入负预旋,叶栅流动始终处于起动状态,随着进口负预旋的增大,来流相对马赫数增加,叶栅流动损失增大。无论进口处存在正预旋还是负预旋,叶栅流动始终遵循唯一进气角原理;当预压缩超声速叶栅处于溢流状态时,可通过减小正预旋或引入进口负预旋的方式使其起动。 展开更多

关键词 进口预旋 超声速叶栅 预压缩叶型 起动状态 溢流状态

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超声分子束束流特性实验研究 被引量：1

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作者 殷娇 肖国梁 +7 位作者 陈程远 冯北滨 朱毅仁 薛冠群 张轶泼 聂林 石中兵 钟武律 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期1953-1961,共9页

超声分子束注入(supersonic molecular beam injection, SMBI)是磁约束核聚变装置中的一种等离子体加料技术.为进一步优化SMBI束流特性、提升SMBI加料性能,本文利用纹影诊断系统开展了不同工况下的注入器测试实验,并对束流特性参数依赖... 超声分子束注入(supersonic molecular beam injection, SMBI)是磁约束核聚变装置中的一种等离子体加料技术.为进一步优化SMBI束流特性、提升SMBI加料性能,本文利用纹影诊断系统开展了不同工况下的注入器测试实验,并对束流特性参数依赖性开展了研究.研究结果表明,束流寂静区长度(又称束流注入有效距离)与束流发散半角依赖于系统工况及注入器特征参数,且本文给出了束流特性参数的定量变化规律.此外,普通圆孔注入器与自研一体式注入器的对比测试结果表明,自研的一体式注入器在束流注入有效距离和束流聚束性能上均优于普通圆孔注入器.该研究工作为不同磁约束核聚变装置上的超声分子束注入器设计和束流优化提供了数据支撑和参考. 展开更多

关键词 超声分子束注入 纹影 注入器 束流测量

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超声分子束中穿越加宽对光谱线型的影响 被引量：1

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作者 孙殿平 应许屏 +1 位作者 陈扬駸 刘煜炎 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期44-47,共4页

讨论了超声分子中吸收或发射谱线的穿越加宽效应,导出了线型函数的积分表达式,并与实验数据进行拟合,结果非常一致.

关键词 超声分子束 穿越加宽 线型

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组合动力高超声速飞机飞行任务剖面设计方法 被引量：1

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作者 谭文倩 孙立国 +2 位作者 王衍洋 魏金鹏 党维高 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2022年第4期1-7,共7页

组合动力高超声速飞机具有飞行范围大及多动力模态的特点,其飞行任务剖面设计所考虑的要素不同于Ma<2的飞机。针对组合动力高超声速飞机的飞行特点,提炼飞行任务剖面的设计要素;建立多任务段的性能指标,结合多动力模态特点,设计基本... 组合动力高超声速飞机具有飞行范围大及多动力模态的特点,其飞行任务剖面设计所考虑的要素不同于Ma<2的飞机。针对组合动力高超声速飞机的飞行特点,提炼飞行任务剖面的设计要素;建立多任务段的性能指标,结合多动力模态特点,设计基本任务剖面。在此基础上,建立满足飞行性能要求的参考气动/动力匹配模型,进而提出组合动力高超声速飞机的飞行任务剖面设计方法。结合SR-72气动数据构建飞机参考构型,并据此分析其气动/动力匹配关系。所提方法能够满足组合动力高超声速飞机总体设计的性能、气动和动力的递进设计需求。 展开更多

关键词 高超声速飞机 涡轮基组合循环动力 飞行任务剖面 气/推耦合 闭环迭代设计

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基于UG的超声速叶型造型设计方法

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作者 赵洪羽 关淳 +2 位作者 李宇峰 王健 张玥 《热力透平》 2023年第4期289-293,共5页

以某火电汽轮机末级叶片顶部截面的超声速叶型为原型,采用样条曲线和圆弧形成封闭叶型,通过UG使得叶型全参数化并保证曲线连续可导,并基于CFX做超声速叶型的气动计算,分析叶型流动损失的机理。将效率最高、损失最小作为寻优目标,基于优... 以某火电汽轮机末级叶片顶部截面的超声速叶型为原型,采用样条曲线和圆弧形成封闭叶型,通过UG使得叶型全参数化并保证曲线连续可导,并基于CFX做超声速叶型的气动计算,分析叶型流动损失的机理。将效率最高、损失最小作为寻优目标,基于优化模型调整可变参数,寻求最优解,完成了超声速叶型的优化。研究成果可为超声速叶型的型线设计提供参考。 展开更多

关键词 超声速叶型 造型设计 UG 自动优化

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