钟兢军
,
吴宛洋
,
陆华伟
,
阚晓旭
,
牛夕莹
,
马涛
,
王林
,
李东明
工程热物理学报
燃气轮机排气蜗壳与试验风洞匹配需增设收缩段部件,本文采用数值方法研究了收缩段对排气蜗壳内部流场和性能的影响.通过仿真软件CFX计算了有无收缩段及整流锥的两种排气蜗壳流场,分析了各截面上总压损失系数及流线分布规律.结果表明在蜗壳进口前增设收缩段与整流锥对排气蜗壳气动性能无显著影响,可通过试验获得排气蜗壳相应气动性能参数.
关键词:
燃气轮机
,
排气蜗壳
,
收缩段
,
数值模拟
钟兢军
,
高海洋
,
武卉
,
陆华伟
,
高洋
,
丁小娟
,
王东
工程热物理学报
本文研究分析了三套涡轮平面叶栅设计攻角下变出口等熵马赫数时的气动性能,给出了三套涡轮叶栅设计攻角下的临界马赫数;阐述了叶栅出口总压恢复系数、能量损失系数、负荷系数及进口马赫数随出口等熵马赫数的变化规律;分析了叶片表面和叶栅端壁静压系数及等熵马赫数的分布情况.结果表明,三套叶栅所采用的叶型具有后部加载特性,具有较好的气动性能;叶栅出口能量损失系数随出口等熵马赫数的变化呈现出先减小后增大的变化规律.
关键词:
涡轮平面叶栅
,
实验研究
,
马赫数
,
后部加载
,
能量损失
陆华伟
,
郭爽
,
钟兢军
,
张凯
,
陈浮
,
丁小娟
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法对某低速压气机静叶流道内的流动结构进行了研究。设计工况下，带根部间隙的静叶流道中主要存在三个大尺度旋涡结构，分别为上通道涡、刮削涡和集中脱落涡，这些涡系在生成和发展过程中相互作用，流道内总奇点数先增加后减小，但都严格遵循了流道奇点数拓扑法则。
关键词:
压气机
,
静叶流道
,
旋涡结构
,
奇点
韩吉昂
,
李臣
,
钟兢军
,
杨凌
工程热物理学报
借鉴陆用轴流泵设计经验,利用Concepts NREC软件设计了三种不同安装角的喷水推进轴流泵,并采用三维雷诺平均N-S方程和S-A湍流模型对其流场和性能进行数值仿真.计算结果表明:叶片安装角对喷水推进轴流泵的性能和流场影响较大,动叶进口安装角减小6°后效率可提高3％～5％,叶片进口的狭窄高压区明显改善,动叶吸力面分离区和分离流动损失明显减小,叶片载荷分布更加均匀;静叶进口安装角减小后扬程和效率都有所提高,静叶出口的流场形态得到改善,角区分离得到控制、回流损失减小.
关键词:
喷水推进轴流泵
,
几何安装角
,
水力性能
,
数值仿真
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.
关键词:
压气机
,
时序效应
,
正弯静叶
,
旋涡结构
,
尾迹干涉
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
傅文广
,
孙鹏
,
徐佳汇
,
钟兢军
工程热物理学报
为了研究非轴对称静叶应用于风扇/压气机中提高畸变条件下工作性能的可行性,本文对轴对称风扇和非轴对称风扇开展了非定常数值研究,获得了两型风扇在均匀进口和畸变进口条件下的特性曲线,并对两型风扇在畸变条件下的流场进行了对比和分析,结果表明:畸变条件下,非轴对称风扇在设计点处的效率和流量相对轴对称风扇有很大提升,而压比下降很小;非轴对称静叶可以抑制畸变区静叶角区分离,同时可以降低动叶非畸变区激波强度;在畸变流体影响的流道内,采用非轴对称静叶可使低能流体沿径向迁移并被主流吹出流道,从而使分离区减小.
关键词:
非轴对称
,
畸变
,
风扇
,
数值模拟
,
非定常
刘世青
,
钟兢军
工程热物理学报
因具有低排放和宽广工作范围等性能的优势,驻涡燃烧室越来越受到人们的关注.在冷态条件下对几种驻涡燃烧室后驻体造型形式的流场进行数值研究,发现不同后驻体造型形式不仅改变驻涡腔内气体流动的速度,而且引起驻涡腔内旋涡运动方式不同.计算结果表明方形后驻体造型时能形成驻涡腔内气体较低速度流场,形成的旋涡结构有利于提高驻涡燃烧室性能.
关键词:
驻涡燃烧室
,
后驻体
,
冷态流场
,
数值研究
王东
,
钟兢军
,
苏杰先
,
王仲奇
工程热物理学报
进行了带尾板的常规直叶片、正弯曲叶片、反弯曲叶片组成的三种矩型压气机叶栅在低速风洞上的实验研究,测量了叶栅出口流场,分析了零冲角下尾板对叶栅出口能量损失分布情况和二次流速度矢量的影响.结果表明尾板对压气机叶栅,尤其是弯曲叶片压气机叶栅出口流场有很大的影响,反弯曲叶栅的总损失最大.
关键词:
尾板
,
叶片弯曲
,
压气机叶栅
,
出口流场
钟兢军
,
杨凌
,
严红明
,
韩吉昂
工程热物理学报
本文采用三维雷诺平均N-S方程和Spalart-Allmaras湍流模型,在设计工况下对3种具有不同隔板截面形状的旋转冲压压缩转子进行了数值研究.计算结果表明:旋转冲压压缩转子进气流道内主要存在三道曲线激波对气流进行压缩;隔板截面形状对激波及气流流动影响较大,隔板截面形状为"正梯形"时,旋转冲压压缩转子具有较高的效率和较小的出口气流角.
关键词:
旋转冲压压缩转子
,
三维进气流道
,
隔板截面形状
,
数值研究
