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本文选取某重复级压气机平均半径处的型线,进行平面扩压叶栅非定常数值模拟.对8组不同的静叶相对位置进行了非定常计算,讨论了不同位置时流场的流动特点,优化出第一级、第二级静叶在给定的气动条件下最佳相对位置.

烟机静叶固定螺栓的失效分析

为查明某烟机静叶固定螺栓的断裂原因,对螺栓的成分、断裂形貌和材料性能等进行了分析.结果表明:螺栓断裂为脆性断裂,螺栓的伸长率、断面收缩率偏低和材料中存在较多的硫元素是螺栓失效的主要原因.建议选择对高温硫化腐蚀不敏感的材料制造螺栓,并优化热加工工艺.

关键词: 螺栓 , 高温合金 , 失效分析

透平叶栅静叶周向布局的数值研究

蒋康涛 , 黄伟光 , 徐燕骥

工程热物理学报

本文采用分区、并行计算方法求解二维Euler方程,对1.5级透平叶片排内的非定常流场干涉进行了数值模拟,并探讨了透平叶栅静叶周向布局对透平级性能的影响.计算结果表明,本文的处理和计算方法是合理有效的,并且发现存在静叶最佳周向布局,此时透平级的性能最好.本文所得结论对于透平级的优化设计是有意义的.

关键词: 透平叶栅 , 静叶周向布局 , 分区算法 , 并行计算 , 数值模拟

采用数值模拟的方法研究了动叶尾迹对跨声速压气机设计工况下静叶表面和下端壁分离结构的非定常影响规律.首先,采用Rotor37的实验结果验证了数值模拟方法的可靠性.通过对跨声速压气机设计工况的计算,认为定常计算和非定常计算的结果整体上是相似的,非定常计算考虑了动叶尾迹对静叶流场的影响.研究表明,动叶尾迹在向下游输运过程中经历了拉伸、扭曲、积聚和耗散的过程.动叶尾迹使动静叶交界面气流角发生周期性波动.动叶尾迹的扫掠,使静叶前缘闭式分离区域范围发生先增大后减小的周期性波动,使静叶尾缘分离形式呈现由闭式分离向开式分离的周期性转化.动叶尾迹的扫掠在马蹄涡吸力面分支前诱导出一个小尺度的旋涡,并使得静叶根部尾缘和下端壁角区处的螺旋点拓扑结构呈周期性变化.动叶尾迹的扫掠使得静叶压力面的局部高静压区发生周期性的迁移.

关键词: 跨声速压气机 , 非定常计算 , 动叶尾迹 , 静叶表面 , 分离结构

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

李绍斌 , 王松涛 , 冯国泰 , 王仲奇

工程热物理学报

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

正弯压气机静叶流道内流动结构分析

陆华伟 , 阚晓旭 , 钟兢军 , 甘久亮 , 郭爽 , 陈浮

工程热物理学报

本文采用经过实验校核的数值模拟方法研究了采用正弯静叶的低速压气机内部流动结构.结果表明,由于受叶片径向力和增强的叶根泄漏流动的作用,正弯静叶流道内的旋涡结构较直静叶明显简化,但考虑到叶片本身的几何形状及叶片表面受力的影响,流道出口后的气流掺混较为严重,奇点总数略有增加,旋涡结构相对复杂.

关键词: 压气机 , 正弯静叶 , 旋涡结构 , 奇点总数

燃气涡轮静叶考虑叶型及冷却结构的气热耦合优化

罗磊 , 迟重然 , 卢少鹏 , 王松涛 , 王仲奇

工程热物理学报

为通过气热耦合优化计算改善叶片表面温度场,提高叶片气动效率,编制了气热耦合气动和冷却结构参数化方法程序及网格自动生成程序,采用该程序对燃气涡轮静叶进行了考虑叶型及冷却结构的气热耦合优化.优化结果表明:对叶型及冷却结构优化后,形成解集中气动效率分别提升0.3％和0.17％,主流流量仅变化0.116％和0.058％,高温函数降低38.55％、51.6％,叶片表面最大温度降低5.6 K、6.9 K,平均温度降低5K、7K.通过分析,前缘第一腔高温区雷诺数的增大以及第三腔低速回流区的减小是改善叶片温度场的主要因素;根中截面的型面压差的减小导致横向二次流损失的降低是减小气动损失的主要原因.

关键词: 气热耦合 , 静叶 , 叶型 , 冷却结构 , 优化

采用直、弯静叶压气机时序效应实验研究

陆华伟 , 郭爽 , 钟兢军 , 陈浮 , 丁小娟

工程热物理学报

本文实验研究了采用直、弯静叶的某重复级低速压气机在不同时序位置时的总性能及横截面流场特性.在不同流量工况下对压气机整体性能及流场进行了详细测量.结果表明,采用正弯静叶的压气机时序效应相对较弱且喘振裕度有所增加;同时,在压比略有减小的前提下(0.1%级别),凭借消耗扭轴功的大幅F降(3%左右),效率在设计工况下最大可提高约1%,设计工况下,压气机静叶流道内存在两个主要的旋涡结构,分别为刮削涡和上通道涡.直静叶流道中的刮削涡尺度明显大于正弯静叶流道中,受前级静叶尾迹干涉影响较大,体现了更强的时序效应;近堵塞工况下,直静叶中刮削涡尺度明显增大而正弯静叶中基本不变;近失速工况下分离严重,旋涡随之消失.