王岳
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程晓斌
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张培元
,
张孝谦
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陈静宜
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杨平
,
解轸
,
雷宇
工程热物理学报
在地面实验中观测到的燃烧现象，包含了浮力的影响。利用微重力实验在浮力消失后研究火焰，有助于深入理解燃烧过程。本文介绍了利用高空气球搭载微重力实验对甲烷-空气预混V形火焰的研究。实验提供了长时间微重力环境下火焰的动态图像。利用计算机图像处理方法对火焰图像的分析表明，在本实验的工况下,微重力下预混V形火焰锋面的张角比正常重力下变大，皱折和摆动加剧。这说明浮力确实影响预混燃烧过程。
关键词:
气球搭载
,
微重力
,
浮力
,
V形火焰
耿少娟
,
张宏武
,
陈静宜
,
黄伟光
工程热物理学报
本文将叶顶微喷气方法应用于 NASA Rotor37 跨音速轴流压气机转子,在近失速工况,利用数值模拟方法研究了不同喷气量时叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机理和叶顶微喷气的扩稳效果.结果表明,喷气使得叶顶区域的叶表压力随喷嘴与叶片相对位置的变化沿弦向发生波动,抑制了叶顶泄漏流的自激非定常波动,使叶顶泄漏流轨迹沿叶片吸力面向下游移动,实现了提高压气机性能和稳定性的目的.采用喷射气流的无量纲总动量可关联亚音速和跨音速轴流压气机不同喷气方案的扩稳效果,该无量纲总动量与来流总动量和喷射气流高度成反比,而与叶高和喷射气流总动量成正比.
关键词:
轴流压气机
,
叶顶间隙流
,
非定常
,
喷气
,
扩稳
蒋康涛
,
徐纲
,
黄伟光
,
陈静宜
工程热物理学报
本文通过求解二维不可压N-S方程,对某三级低速轴流压气机的第一级进行数值模拟.首先用定常计算得到了该级的稳态性能曲线,然后在级出口加上节流阀进行非定常计算,模拟压气机进入失速的整个过程,重点是先兆的发展和内部流场的分析.计算结果表明,当阀门关到某个位置,无外加扰动,像数值误差这样的小扰动就能使压气机失速.本文还讨论了不同轴向计算域、关阀门速率等对模拟结果的影响.
关键词:
压气机
,
旋转失速
,
先兆
,
二维
,
数值模拟
徐纲
,
聂超群
,
黄伟光
,
陈静宜
工程热物理学报
对低速轴流压气机的转子顶部进行微量喷气已经证明可以有效的抑制旋转失速,但通过实验研究其机理比较困难.本文对该低速轴流压气机的转子顶部进行微量喷气的失速起始过程进行了数值模拟,通过非定常流场和失速起始过程同未加喷气的情况进行比较,分析了微量喷气控制失速起始的机理.计算得到的特性线和失速点流量同实验较好吻合.
关键词:
压气机
,
旋转失速
,
主动控制
,
微量喷气
程晓斌
,
陈静宜
工程热物理学报
本文采用连续小波变换的方法,对跨音离心压气机机壳壁面动态压力及叶片应变信号进行了时频分析.结果表明,在失速前的先兆阶段存在着两种特征截然不同的先兆成分,即连续增强成分和间断扰动成分.间断扰动成分和间断失速段的失速团具有相近的特性.压力信号中间断失速段的失速团频率比在连续失速段的失速团频率高,而叶片应力信号中则相反,并计算得出连续失速段的失速团比间断失速段的夫速团数目少.在间断失速段,压力信号的频率阶跃以及叶片应变信号的频率衰减现象,对应于扰动能量聚集而使失速团数目减少的过程.
关键词:
旋转失速先兆
,
小波变换
,
时频分析
,
离心压气机
徐纲
,
聂超群
,
黄伟光
,
陈静宜
工程热物理学报
本文使用商业软件FLUENT,对某燃气轮机燃烧室燃烧天然气和燃烧中低热值煤气进行了比较.原本燃烧天然气的燃烧室直接改为燃烧中低热值煤气,会产生燃料射流速度太快的问题,使阻燃孔失效,火焰太长,高温燃气直接冲击下筒壁出口.仅仅增大燃料喷嘴口径可以在一定程度上改善燃烧室内流动结构,使掺混孔起一定的作用,气膜冷却射流也将高温区抬离了下筒壁.
关键词:
燃气轮机燃烧室
,
低热值煤气
李美林
,
林峰
,
陈静宜
,
童志庭
,
聂超群
工程热物理学报
本文对一台带有不同周向进口畸变装置的三级、低速、轴流压气机进行实验研究.研究结果发现周向进口畸变对压气机失速过程的影响包括了最初始的大时间尺度扰动产生的位置与条件;大时间尺度扰动失速先兆向脉冲型失速先兆的转化,以及大时间尺度扰动失速先兆尺度随转子转动方向的逐渐减小.说明局部扰动和系统特性之间存在一定的相互关系.
关键词:
压气机
,
失速
,
扰动
,
进口畸变
蒋康涛
,
张宏武
,
黄伟光
,
陈静宜
工程热物理学报
本文通过求解三维不可压N-S方程,对三级低速轴流压气机第一级的孤立转子进行数值模拟,在出口加上节流阀进行了非定常计算,得到了失速先兆的特性,并且与压气机失速实验进行了比较.结果表明,计算与实验的特性线符合较好,单转子三维计算与压气机三级实验中第一级转子在失速先兆和失速团的特性一致.并且数值失速过程中动叶通道内部动态压力的变化与实验结果也很接近.
关键词:
压气机单转子
,
失速三维数值模拟
,
实验
徐纲
,
程晓斌
,
聂超群
,
陈静宜
工程热物理学报
在轴流压气机的顶部实施了微量喷气来抑制失速,喷气量为压气机流量的0.5‰.如此微量的喷气不足以通过稳态方式来改变流动结构,而是通过改变压气机的非定常边界的方法对系统的稳定性产生影响.实施微量喷气后压气机的稳态特性没有发生变化.实验比较了不同的喷射攻角的失速抑制效果并采用常规方法对相应的周向动态压力信号进行了分析.
关键词:
旋转失速
,
主动控制
,
喷气
