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
耿少娟
,
戴冀
,
张宏武
,
黄伟光
工程热物理学报
本文选用不同的计算模型和网格数目在全流量域对NASA低速离心压气机进行了数值模拟,通过与实验数据的对比检验了计算结果的精度,为具有无叶扩压器结构的低压离心压气机确定了合理的计算方案.同时通过计算结果的观察和对比,分析了小流量下叶轮内部流场的部分变化特征.
关键词:
数值模拟
,
定常
,
离心压气机
张宏武
,
陈乃兴
,
徐燕骥
,
黄伟光
工程热物理学报
本文发展了一种提高跨音压气机效率的优化设计方法.该方法由快速叶片造型和网格生成、三维NS方程求解器和优化方法三部分组成.以绝热效率为设计目标,只选择两个参数一最大弯度和最大厚度相对位置沿叶高的分布为优化参数,成功设计了一个跨音单转子压气机.在此基础上,进一步考察了叶片端布周向弯曲对跨音单转子压气机性能的影响.
关键词:
最大弯度
,
最大厚度
,
优化设计
阳虹
,
邓向阳
,
张宏武
,
杨建道
,
刘小军
工程热物理学报
本文对某空冷汽轮机马刀叶片性能进行了不同工况三维数值分析.计算表明,所计算的低压缸马刀型在设计工况条件下,流动状况良好.在非设计工况,即小流量工况条件下,除第一级静叶以外,其余叶片排都存在大负攻角流动.
关键词:
汽轮机
,
非设计工况
,
马刀叶片
赵永辉
,
张宏武
,
聂超群
,
黄伟光
工程热物理学报
本文用数值模拟的方法,对某涡扇发动机从风扇入口到增压级出口以及整个外涵道的稳态流场进行了联算和分析,计算是在我们自主搭建的分布式平行网络平台上进行的.计算表明风扇叶片沿叶高马赫数变化较大,从叶根附近的0.56变化到叶顶的1.34.本文得出了比较详细的内外涵道流场的信息,为叶片优化设计以及气动声学评估提供了依据.
关键词:
涵道
,
涡扇发动机
,
数值模拟
耿少娟
,
林峰
,
张宏武
,
黄伟光
工程热物理学报
针对低速单转子轴流压气机,采用节流阀函数进行了突尖型失速过程的数值模拟研究,以叶顶泄漏流周期性非定常波动及其周向传播特性为切入点,以失速过程中典型时刻为例,分析了失速过程中压气机内部流动的发展和演变特征.伴随压气机节流进入突尖型失速的过程,叶顶泄漏流周期性非定常波动频率和周向传播速度减小;当叶顶泄漏流轨迹与叶顶前缘额线平齐时,出现突尖型失速先兆,其流动特征表现为起始于叶片吸力面并延伸至机匣的双旋涡结构;当叶片同时出现尾缘回流和前缘溢出时,标志压气机进入完全发展的突尖型失速状态.
关键词:
轴流压气机
,
叶顶泄漏流
,
突尖型失速
,
数值模拟
张宏武
,
徐燕骥
,
黄伟光
,
陈乃兴
工程热物理学报
本文对一个跨音透平级动叶顶部间隙内的泄漏流动进行了详细的数值模拟,并与没有顶部间隙时的情况进行了对比.计算表明在90%叶高以上的区域内,间隙内的泄漏流动使得动叶出口相对气流角较无间隙有很大改变.这将极大地影响本级和下一级的效率.
关键词:
泄漏流动
,
非结构网格
,
泄漏涡
杜娟
,
林峰
,
张宏武
,
黄伟光
工程热物理学报
本文采用数值模拟方法研究了某跨音速轴流压气机转子在设计间隙、不同流量工况下叶顶泄漏流非定常流动特征.结果显示该转子在大部分工况下都出现非定常波动现象.静压均方根值分布表明非定常波动现象主要存在于叶顶,是由叶顶泄漏流自激非定常性引起,激波及波涡干涉位置附近波动不明显.针对小流量工况,分析了泄漏流的非定常特征和叶顶拟S1流面瞬态静压在一个波动周期内随时间的变化规律,并详细阐述了间隙中部叶顶两侧压差与泄漏流速度之间的动态循环过程.随流量减小,叶顶非定常波动频率减小,波动强度增强,压力面最强的波动区域向前缘移动.
关键词:
叶顶泄漏流
,
非定常性
,
跨音速转子
张靖煊
,
林峰
,
张宏武
,
聂超群
工程热物理学报
本文自行设计了轴流压气机旋转进口畸变发生装置.基于M-G模型,建立了轴流压气机旋转畸变模型.采用数值模拟和实验测量相结合的方法研究了轴流压气机在发生旋转进口畸变情况下的失速过程.试图通过分析畸变扰动与旋转失速之间关联性来探索压气机失稳的触发机理.研究结果表明:在旋转畸变条件下,压气机旋转失速总是始发于畸变扰动位置.
关键词:
旋转畸变
,
旋转失速
,
M-G模型
,
压气机
