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基于附加示踪变量法的涡轮轮缘密封非定常封严特性研究 被引量：19
1
作者 陶加银 高庆 +3 位作者 宋立明 晏鑫 李军 丰镇平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2154-2158,共5页
采用基于附加示踪变量法和数值求解三维Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes(URANs)和k-ω-SST紊流模型研究了涡轮轮缘密封的非定常燃气入侵和封严效率。通过与模型实验的轮缘密封封严效率的比较,表明非定常时均结果与实验数据吻... 采用基于附加示踪变量法和数值求解三维Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes(URANs)和k-ω-SST紊流模型研究了涡轮轮缘密封的非定常燃气入侵和封严效率。通过与模型实验的轮缘密封封严效率的比较,表明非定常时均结果与实验数据吻合良好,同时验证了基于附加示踪变量法的非定常数值方法模拟轮缘密封封严特性的有效性。分析了轴向和双重轴向轮缘密封的非定常封严特性。研究结果表明:静叶尾迹和动叶前缘附近的压力势场的非定常干涉效应以及盘腔中非定常的压力分布会强化主流燃气入侵。与非定常计算时均结果相比,定常计算会低估轮缘密封的燃气入侵量以及燃气入侵对盘腔流场的影响。双重轴向轮缘密封相比于简单轴向轮缘密封可以显著提高涡轮盘腔的封严效率。 展开更多
关键词 涡轮轮缘密封 非定常燃气入侵 数值模拟
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涡轮轮缘密封非定常主流入侵特性的数值研究 被引量：14
2
作者 陶加银 高庆 +1 位作者 宋立明 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期53-59,共7页
采用附加示踪变量的方法,通过数值求解URANS和SST紊流模型的方法研究了轮缘密封非定常燃气入侵特性和封严效率,计算了不同冷气量下定常和非定常时均径向轮缘密封的封严效率,并与实验值进行了比较,验证了非定常数值方法研究轮缘密封燃气... 采用附加示踪变量的方法,通过数值求解URANS和SST紊流模型的方法研究了轮缘密封非定常燃气入侵特性和封严效率,计算了不同冷气量下定常和非定常时均径向轮缘密封的封严效率,并与实验值进行了比较,验证了非定常数值方法研究轮缘密封燃气入侵特性的有效性,对比分析了径向和径向-轴向轮缘密封中等冷气量下定常和非定常的燃气入侵特性。结果表明:静叶尾迹和动叶前缘附近的压力势场的非定常干涉效应及盘腔中非定常的压力分布会强化主流燃气入侵;相比非定常计算,定常分析会低估轮缘密封的燃气入侵量及燃气入侵对盘腔流场的影响;相比径向轮缘密封,径向-轴向轮缘密封可以显著提高涡轮盘腔的封严效率。 展开更多
关键词 涡轮轮缘密封 非定常燃气入侵 数值模拟
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端壁造型对轮缘密封流场和封严效率的影响 被引量：7
3
作者 程舒娴 李志刚 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期20-27,共8页
针对端壁造型设计在减少二次流损失的同时会影响轮缘密封的封严等问题,采用数值求解三维URANS(Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程和SST湍流模型的方法,研究了动叶前缘下端壁5种造型对轮缘密封流场和封严效率及动叶气动性... 针对端壁造型设计在减少二次流损失的同时会影响轮缘密封的封严等问题,采用数值求解三维URANS(Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes)方程和SST湍流模型的方法,研究了动叶前缘下端壁5种造型对轮缘密封流场和封严效率及动叶气动性能的影响;数值分析了轮缘密封的封严效率,并与实验数据比较,验证了数值方法的准确性。对比了5种动叶前缘端壁造型结构的轮缘密封封严效率和动叶气动性能,结果表明:动叶前缘端壁造型会影响局部的压力分布,进而影响轮缘密封封严效率;与轴对称端壁相比,凸壁面端壁造型使动叶前缘高压区前移,提高了轮缘间隙处主流周向压力波动,导致最小封严气量需求增加23%以上,而凹壁面端壁造型降低了局部压力和主流的周向压力波动,能够使最小封严气量减小14%以上;凹壁面端壁造型使得动叶流道内的通道涡扩大,级效率降低。 展开更多
关键词 透平轮缘密封 端壁造型 封严效率 气动性能 数值模拟
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盘缘燃气入侵与热防护特性的数值研究 被引量：2
4
作者 董伟林 王锁芳 牛佳佳 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期113-119,共7页
为了解盘缘流动与换热特性,采用共轭换热数值方法,求解了涡轮盘缘的温度分布状况,揭示了冷气流量及涡轮盘转速对盘腔漩涡分布以及盘面换热特性的影响规律,结果表明:随着冷气量增加,转盘附近主次流掺混区消失,静盘封严环出现间隙涡,盘缘... 为了解盘缘流动与换热特性,采用共轭换热数值方法,求解了涡轮盘缘的温度分布状况,揭示了冷气流量及涡轮盘转速对盘腔漩涡分布以及盘面换热特性的影响规律,结果表明:随着冷气量增加,转盘附近主次流掺混区消失,静盘封严环出现间隙涡,盘缘外环面沿流动方向出现盘面向流体导热-流体向盘面导热2个区域;冷气量增加有效隔绝了主流燃气与盘缘外环面,盘缘平均温度降低,盘缘表面努赛尔数随之增加;涡轮盘旋转使得粘性底层减薄,努赛尔数绝对值略有增加;哥氏力抑制了转盘边界层流体周向速度,但总体上哥氏力不是影响旋转盘换热强度的主要因素。 展开更多
关键词 盘缘封严 燃气入侵 共轭换热 努赛尔数
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不同封严冷气流量下高压涡轮轴向轮缘密封非定常封严特性研究
5
作者 史旭阳 吴艳辉 +1 位作者 李紫良 周小兵 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2312-2320,共9页
高压涡轮轮缘密封特性会直接影响高压涡轮性能。本文采用经过实验数据验证的高精度数值方法研究了封严冷气流量对高压涡轮轴向轮缘密封非定常封严特性的影响。研究表明:盘腔封严效率随着封严冷气流量的增大呈现增加的趋势,但其提升率随... 高压涡轮轮缘密封特性会直接影响高压涡轮性能。本文采用经过实验数据验证的高精度数值方法研究了封严冷气流量对高压涡轮轴向轮缘密封非定常封严特性的影响。研究表明:盘腔封严效率随着封严冷气流量的增大呈现增加的趋势,但其提升率随封严冷气量进一步增加而减小;封严冷气出流会影响涡轮端壁处流场的不均匀性,其对封严间隙处涡轮周向静压力分布的不均匀性影响很大;转子的旋转使得导叶尾缘与动叶前缘的相对位置出现“脱离–交互”现象,从而导致燃气入侵区域发生对应的“分离–融合”。在封严间隙内,入侵燃气与封严冷气相互作用会形成燃气入侵涡(GIV)以及混合诱导涡(MIV),其径向位置、大小、强度和周向分布规律会直接影响高压涡轮轴向轮缘密封非定常封严特性影响。封严冷气流量通过影响MIV的径向位置和大小会影响封严间隙内的封严效率;封严冷气流量通过影响GIV在周向上的分布规律和强度从而影响封严间隙处端壁流场的周向不均匀性和燃气入侵的非定常过程。 展开更多
关键词 轴向轮缘封严 封严冷气流量 封严效率 燃气非定常入侵 燃气入侵涡 混合诱导涡
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