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跨声速涡轮叶栅激波损失控制方法 被引量：9
1
作者 董明 葛宁 陈云 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1226-1235,共10页
为了降低高负荷跨声速高压涡轮激波损失,发展了针对性的涡轮叶栅激波控制方法。针对吸力侧激波,提出可控膨胀设计概念,结合基于曲率的叶型设计方法,通过调整吸力面曲率分布以控制气流膨胀力度,减小了尾缘激波前马赫数,有效减弱了吸力侧... 为了降低高负荷跨声速高压涡轮激波损失,发展了针对性的涡轮叶栅激波控制方法。针对吸力侧激波,提出可控膨胀设计概念,结合基于曲率的叶型设计方法,通过调整吸力面曲率分布以控制气流膨胀力度,减小了尾缘激波前马赫数,有效减弱了吸力侧激波强度和叶栅出口压力不均匀程度。针对压力侧激波,发展了消波设计方法,在吸力面的激波作用区域设计一鼓包型线,利用鼓包迎风面压缩波的预增压作用和外凸面膨胀波的消波作用,有效抑制了激波/边界层相互干扰,显著削弱了反射激波强度。可控膨胀设计和消波设计对叶栅尾缘两道激波的控制作用相互独立,可单独采用,当两种方法相结合时,吸力侧激波强度降低了29.66%,叶栅出口压力不均匀程度减小了29.28%,总压损失系数减小了12.11%。 展开更多
关键词 跨声速高压涡轮 激波控制 叶型设计 曲率分布 可控膨胀 鼓包 消波设计
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跨声速涡轮中两种叶片叶尖泄漏流的气动性能 被引量：5
2
作者 钟芳盼 周超 周凯 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2316-2325,共10页
采用数值模拟的方法,研究了跨声速涡轮叶栅中平面叶尖和双肋叶尖泄漏流的气动性能.平面叶尖比双肋叶尖的叶尖间隙内马赫数高,有反射激波结构;双肋叶尖的叶尖间隙内马赫数较低,没有形成明显的反射激波结构.平面叶尖和双肋叶尖的叶尖泄漏... 采用数值模拟的方法,研究了跨声速涡轮叶栅中平面叶尖和双肋叶尖泄漏流的气动性能.平面叶尖比双肋叶尖的叶尖间隙内马赫数高,有反射激波结构;双肋叶尖的叶尖间隙内马赫数较低,没有形成明显的反射激波结构.平面叶尖和双肋叶尖的叶尖泄漏流质量流量分别为叶栅进口质量流量的3.87%和3.74%.平面叶尖的气动损失系数为0.079,双肋叶尖的气动损失系数为0.072.研究表明,双肋叶尖的气动性能要好于平面叶尖. 展开更多
关键词 跨声速 气动性能 高压涡轮 叶尖泄漏流 双肋叶尖 平面叶尖
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超高负荷跨音速涡轮的设计与性能分析研究 被引量：5
3
作者 张磊 雒伟伟 +2 位作者 徐静静 王会社 徐建中 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1651-1654,共4页
为了通过增加涡轮级负荷减少级数给涡轮减重,本文开展了单级压比为5的高负荷跨音速涡轮的基本分析和初步设计。研究结果表明,基于常规涡轮设计体系,辅以超高负荷涡轮参数选取以及跨音速涡轮叶片造型方法,进行超高负荷跨音速涡轮的设计,... 为了通过增加涡轮级负荷减少级数给涡轮减重,本文开展了单级压比为5的高负荷跨音速涡轮的基本分析和初步设计。研究结果表明,基于常规涡轮设计体系,辅以超高负荷涡轮参数选取以及跨音速涡轮叶片造型方法,进行超高负荷跨音速涡轮的设计,能取得满意效果。在设计工况下,涡轮的级效率达90.3%,且变工况性能相对较好,所设计涡轮基本能达到设计的目标。 展开更多
关键词 超高负荷 跨音速 高压比 高出口马赫数 涡轮
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两种紊流模型在通流计算中的应用研究
4
作者 祝赖盛 张硕 葛宁 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1223-1234,共12页
为验证紊流模型在基于周向平均Navier-Stokes方程的通流计算中的适用性,给出了周向平均形式的Spalart-Allmaras紊流模型,并选择Baldwin-Lomax模型作为对比。通过两个经典简单算例以及两个典型叶轮机械算例对采用了上述两种紊流模型的通... 为验证紊流模型在基于周向平均Navier-Stokes方程的通流计算中的适用性,给出了周向平均形式的Spalart-Allmaras紊流模型,并选择Baldwin-Lomax模型作为对比。通过两个经典简单算例以及两个典型叶轮机械算例对采用了上述两种紊流模型的通流模型进行验证与对比。两个经典简单算例结果表明,上述两种紊流模型在无叶片的通流模型中均能够准确预测附面层发展,捕获激波,预测分离流动。两个典型叶轮机械算例结果表明,两种紊流模型对轴流式叶轮机械的子午流面气动布局以及总体气动性能具备一定的预测能力。在单转子算例中,S-A模型的计算结果略优于B-L模型的计算结果;在双级高压涡轮算例中两种紊流模型对总体性能参数以及气流角的计算结果相差不大,且S-A模型计算的马赫数比B-L模型的偏小。 展开更多
关键词 紊流模型 周向平均 通流计算 跨声速压气机 高压涡轮
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跨声速高压涡轮静叶水滴喷雾/空气冷却性能研究 被引量：4
5
作者 姜玉廷 郑群 +2 位作者 高杰 邓庆锋 王威 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第16期131-137,共7页
采用气热耦合的方法对径向对流内冷方式的Mark-Ⅱ跨声速高压涡轮静叶进行数值仿真准确度验证,分析湍流模型、转捩模型和有无耦合对计算结果准确度的影响。在此基础上,通过对该对流冷却通道的冷却空气加湿来研究加湿前后冷却性能强化。... 采用气热耦合的方法对径向对流内冷方式的Mark-Ⅱ跨声速高压涡轮静叶进行数值仿真准确度验证,分析湍流模型、转捩模型和有无耦合对计算结果准确度的影响。在此基础上,通过对该对流冷却通道的冷却空气加湿来研究加湿前后冷却性能强化。由于单纯的对流冷却时冷却空气流速快,液滴蒸发不充分导致两相流冷却效能未充分发挥,所以将Mark-Ⅱ改型为气膜+对流复合型冷却叶片,详细讨论不同加湿量和液滴直径对叶片强化换热的影响,同时给出加湿对于跨声速叶栅流场和边界层的影响。 展开更多
关键词 气热耦合 跨声速高压涡轮 两相流冷却 强化换热 边界层
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基于跨声速高压涡轮凹槽叶顶间隙模型的大涡模拟研究 被引量：2
6
作者 刘越奇 陈绍文 +1 位作者 杨鹏骋 王松涛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期110-118,共9页
为研究跨声速高压涡轮叶顶间隙非定常流动特性及流场结构,基于跨声速高压涡轮凹槽叶顶间隙的几何特征,建立了可行的简化数值模型,并通过大涡模拟对叶顶凹槽间隙内部的非定常流动进行了数值计算,探讨了凹槽叶顶几何参数对流动稳定性和气... 为研究跨声速高压涡轮叶顶间隙非定常流动特性及流场结构,基于跨声速高压涡轮凹槽叶顶间隙的几何特征,建立了可行的简化数值模型,并通过大涡模拟对叶顶凹槽间隙内部的非定常流动进行了数值计算,探讨了凹槽叶顶几何参数对流动稳定性和气动性能的影响。研究结果表明,当跨声速泄漏流动流经凹槽叶顶时,在凹槽入口处形成激波,同时凹槽前分离泡发生周期性膨胀并产生间隙脱落涡,脱落涡与激波相互作用使得凹槽内的激波呈现明显的非定常性;凹槽深度从1.0mm增加至1.5mm后,间隙脱落涡尺寸明显减小,其产生周期缩短20%,涡量拟能展向分量平均占比从40%升高至49%,同时间隙脱落涡的扩张、破碎过程及其与回流区的掺混受到抑制,使得泄漏流动的非定常性明显下降。 展开更多
关键词 跨声速高压涡轮 凹槽叶顶 叶顶泄漏流动 大涡模拟 非定常流动
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