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串列叶栅后排静叶周向位置对压气机性能影响的数值研究 被引量:17
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作者 李绍斌 王松涛 +1 位作者 冯国泰 王仲奇 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期943-945,共3页
本文采用数值模拟研究串列叶栅后排静叶周向位置对压气机级性能的影响。通过对数值结果的分析给出了串列叶栅在压气机中级的匹配方法及两排静叶周向最佳匹配位置,结合总压损失和壁面流动详细分析了三个典型周向位置对串列叶栅流场的影响。
关键词 串列叶栅 周向位置 匹配
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基于串列静子的高负荷风扇气动性能改善研究
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作者 周安宇 杨帅 +1 位作者 孙鹏 任鹏 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期11-19,共9页
为了提高某高负荷风扇的性能,针对其末级静子开展改型设计研究。采用串列静子方案改善原型单列静子分离严重、损失大、裕度低的问题,并采用仿真与叶栅试验的方法分析了串列静子前后两排叶片间周向相对位置和轴向相对位置变化对设计状态... 为了提高某高负荷风扇的性能,针对其末级静子开展改型设计研究。采用串列静子方案改善原型单列静子分离严重、损失大、裕度低的问题,并采用仿真与叶栅试验的方法分析了串列静子前后两排叶片间周向相对位置和轴向相对位置变化对设计状态与非设计状态下叶栅气动特性的影响。结果表明:当串列静子两排叶片周向相对位置为0.7、轴向相对位置为0.065时,风扇具有较高的综合性能;串列静子可有效提高风扇末级性能、拓宽稳定边界,在1.0倍和0.8倍换算转速下,喘振裕度分别提高4.7%和8.6%,设计点效率分别提高1.4%与3.2%。 展开更多
关键词 高负荷风扇 串列静子 效率 喘振裕度
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大折转角弯扭静叶对跨声速压气机出口流场影响的实验研究 被引量:2
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作者 李绍斌 陈浮 +2 位作者 颜培刚 王仲奇 周盛 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1659-1662,共4页
以某小型涡扇发动机的进口跨声速风扇级为研究对象,采用单排大折转角弯扭静叶替代原型风扇级中的串列静叶,实验详细测量了风扇原型级和改型级(即弯扭叶片级)全工况持性下进出口的压力场和温度场分布。通过对比分析风扇级出口流场的总压... 以某小型涡扇发动机的进口跨声速风扇级为研究对象,采用单排大折转角弯扭静叶替代原型风扇级中的串列静叶,实验详细测量了风扇原型级和改型级(即弯扭叶片级)全工况持性下进出口的压力场和温度场分布。通过对比分析风扇级出口流场的总压分布,从流动机理上详细探讨了大折转角弯扭静叶对跨声速风扇级三维流场的改善和控制机理。结果表明:大折转角弯扭静叶比串列静叶具有更优的压力场控制能力,能有效控制高负荷跨声速压气机中的高能势流分布和端壁二次流损失,而且具有优良的变工况性能。 展开更多
关键词 大折转角 弯扭静叶 串列静叶 跨声速压气机
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超声速串列静叶积叠优化分析 被引量:1
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作者 曹志鹏 王永明 +1 位作者 尹红顺 安利平 《航空科学技术》 2015年第5期81-88,共8页
在进口超声速、气流转折角大的高负荷条件下,静叶通道中激波强度高,激波、附面层干扰引起的损失大,且静叶中三维流动引起的径向载荷分布不均匀,易产生角区分离。叶片积叠优化是提高风扇性能的一项有效技术。采用数值模拟的方式研究了不... 在进口超声速、气流转折角大的高负荷条件下,静叶通道中激波强度高,激波、附面层干扰引起的损失大,且静叶中三维流动引起的径向载荷分布不均匀,易产生角区分离。叶片积叠优化是提高风扇性能的一项有效技术。采用数值模拟的方式研究了不同积叠形式对优化串列静叶沿展向激波结构,改善叶排间流动匹配的作用。三维流动对比分析可以得出:高负荷串列静叶采用正弓形积叠,叶片展向载荷分布合理,静叶端壁角区分离损失减小,前后叶片排流动匹配较好,风扇性能进一步提高。 展开更多
关键词 串列静叶 超声速 积叠优化 角区分离 弓形静叶 流动匹配 高压比风扇
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小型涡轴发动机串列静子数值研究(英文) 被引量:1
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作者 魏巍 刘波 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期493-500,共8页
高逆压梯度、复杂端壁流动及厚边界层是高负荷小型压气机的典型特征,大量叶栅试验表明采用叶片串列的布局形式可以很好地解决叶片高负荷的问题。但过时的设计方法不再能满足高负荷串列静子的设计需求,小型发动机中串列叶片的流动机制需... 高逆压梯度、复杂端壁流动及厚边界层是高负荷小型压气机的典型特征,大量叶栅试验表明采用叶片串列的布局形式可以很好地解决叶片高负荷的问题。但过时的设计方法不再能满足高负荷串列静子的设计需求,小型发动机中串列叶片的流动机制需要进一步研究。本文采用EURANUS对一高负荷跨声速小型压气机进行了数值模拟,对原始静子进行了改型设计。分析串列静子的迎角、落后角、载荷分配比来发现流动的三维特征,对比流场来甄别串列静子的性能收益。发现前叶的落后角和后叶的气流迎角对静子来流的迎角变化并不敏感,前叶承担了几乎全部来流迎角变化所引起的负荷变化;设计点时以串列的方式更为均匀地分配前后叶的载荷,对级整体性能的提升有益。 展开更多
关键词 串列静子 串列叶栅 大气流转角 载荷分配比 涡轴发动机
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超声速串列静叶设计 被引量:1
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作者 曹志鹏 尹红顺 +1 位作者 周拜豪 余华蔚 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2015年第2期1-6,共6页
高压比单级风扇静叶进口全超声,气流转折角大于50°,常规单排静叶难以达到这样高的负荷水平,采用串列静叶结构是一种有效的技术手段。针对进口超声的基元叶型,采用灵活控制中线形状的基元叶型设计方法,优化叶型前缘激波结构,降低激... 高压比单级风扇静叶进口全超声,气流转折角大于50°,常规单排静叶难以达到这样高的负荷水平,采用串列静叶结构是一种有效的技术手段。针对进口超声的基元叶型,采用灵活控制中线形状的基元叶型设计方法,优化叶型前缘激波结构,降低激波、附面层干扰引起的损失。在级环境下,对分别采用新方法和定制叶型方法设计的串列静叶进行详细的性能对比,三维数值模拟结果显示:应用新方法设计的高负荷串列静叶,可降低激波损失,优化叶排通道内的激波结构,有效控制尾迹分离,改善叶片排间的流动匹配,提高串列风扇性能。 展开更多
关键词 航空发动机 串列静叶 基元叶型 高负荷 激波结构 流动匹配
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可调串列静子特性及其对风扇性能的影响研究
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作者 于贤君 杨溟羽 +1 位作者 安广丰 刘宝杰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期697-706,共10页
为了探究可调串列静子相对于常规可调静子的优势机理和流量调节极限,采用数值模拟方法分析了中低转速下某两级风扇在常规静子可调和串列静子可调两种情况下的变角度性能。结果表明:静子出口气流角决定下级转子部件流量,开大串列静子前... 为了探究可调串列静子相对于常规可调静子的优势机理和流量调节极限,采用数值模拟方法分析了中低转速下某两级风扇在常规静子可调和串列静子可调两种情况下的变角度性能。结果表明:静子出口气流角决定下级转子部件流量,开大串列静子前叶可以提高静子部件流量,风扇整体流量由转静子部件流量共同限制;对中间级,调节常规静子会引起进出口几何角变化不匹配,改为串列可调后,在实现相同的出口几何角下,调节合适的串列前叶角度会大大减小静子损失,同时增大流通能力;对出口级,串列可调可以在保证风扇出口流动方向的前提下,调节串列前叶实现更高流通能力和更小损失;通过各级导叶静子匹配调节,与常规方案相比,串列方案的效率0.84以上的最大流量边界提高了10%。 展开更多
关键词 流量调节 多级风扇 可调串列静子 静子匹配调节
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串列静子叶片流动机理研究
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作者 彭鸿博 冯远 陶源 《计算机仿真》 北大核心 2023年第2期33-38,共6页
提高级负荷水平一直是压气机气动设计领域不断追求的目标。串列叶片可以突破常规布局气动负荷的限制,且具有良好的工程应用前景。为了探索串列叶片三维流动机理及前后排相互影响机制,利用数值模拟方法对来流马赫数为0.8的串列静子叶片... 提高级负荷水平一直是压气机气动设计领域不断追求的目标。串列叶片可以突破常规布局气动负荷的限制,且具有良好的工程应用前景。为了探索串列叶片三维流动机理及前后排相互影响机制,利用数值模拟方法对来流马赫数为0.8的串列静子叶片近端壁流动特性展开研究,分析了前后排相互影响机制,主要是针对前/后排叶片单排工作与串列条件下进行对比。通过研究表明,以后排叶片势作用、缝隙射流、尾迹扩散为代表的典型流动现象显著地影响了前后排叶片的扩压过程,进而影响了气动负荷沿流向的分配及端壁损失,串列静子近端壁的气动设计需要考虑前后排相互干涉的影响。 展开更多
关键词 串列静子叶栅 数值模拟 前后排叶片独立工作 流动特性
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高压比串列风扇气动设计 被引量:2
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作者 尹红顺 周拜豪 +1 位作者 余华蔚 曹志鹏 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2014年第6期1-7,共7页
以提高单级风扇压比为目标,深入研究已有高压比风扇技术,提出一种新型双排串列、斜流风扇结构。针对串列风扇气动布局的新特征,发展了串列风扇通流设计方法及基于非均匀有理B样条叶型中线生成方法。利用新建立的气动设计系统,进行了串... 以提高单级风扇压比为目标,深入研究已有高压比风扇技术,提出一种新型双排串列、斜流风扇结构。针对串列风扇气动布局的新特征,发展了串列风扇通流设计方法及基于非均匀有理B样条叶型中线生成方法。利用新建立的气动设计系统,进行了串列风扇气动布局设计与分析,开展了高负荷串列叶片流动匹配研究,并采用三维造型等多项先进技术,成功实现了进口全超声串列静叶设计。三维数值模拟结果显示:新结构串列风扇动叶之间流动匹配良好,超声静叶激波后的流动分离得到有效控制,高负荷条件下串列风扇仍保持良好性能。 展开更多
关键词 高压比风扇 双排串列 通流设计 全超声串列静叶 数值仿真
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轴流压气机串列静子叶片中弧线优化研究 被引量:1
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作者 彭鸿博 冯远 陶源 《航空计算技术》 2021年第4期91-95,共5页
叶片的中弧线分配对叶片整体的气动性能有很大影响,有利于降低总压损失,提高扩压能力。利用数值模拟仿真的技术手段,对串列静子叶片在0.8马赫数条件下的叶型中弧线进行研究。仿真结果表明改变中弧线分配后,前排叶片吸力面上的马赫数峰... 叶片的中弧线分配对叶片整体的气动性能有很大影响,有利于降低总压损失,提高扩压能力。利用数值模拟仿真的技术手段,对串列静子叶片在0.8马赫数条件下的叶型中弧线进行研究。仿真结果表明改变中弧线分配后,前排叶片吸力面上的马赫数峰值的位置大小发生变化,改变了串列叶片正体的气动性能;负攻角加载提高或增强叶片流通能力,负攻角特性提升,正攻角特性下降;应将最终串列静子叶片的中弧线分配区间调整为前排叶片的弯角均匀变化,有利于改善串列叶片整体性能。 展开更多
关键词 轴流压气机 串列静子叶片 中弧线分配 优化设计
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