杨凌元
,
李钢
,
赵丽娜
,
邢双喜
,
胡宏斌
,
徐燕骥
,
杜薇
,
朱俊强
工程热物理学报
介质阻挡放电(DBD)辅助燃烧是等离子体技术领域发展起来的新的应用途径.本文利用CCD相机及光谱仪记录并分析甲烷-空气旋流扩散燃烧火焰形态及特征光谱,研究了等离子体激励的助燃、稳燃机理,分析了不同激励方式对等离子激励效果的影响.实验结果表明,等离子体激励放电会产生大量的自由基及活性基团,如CH,OH,O+,O原子的各激发态能级及N2第一正带系等谱线,其中重点分析了加电前后及不同激励方式下O原子(3s3S0→3p5P,λ=777.5 nm)及氮气第一正带系B3Πg→A3∑+u粒子(振动带波长为λ=891.2 nm)发射光谱变化,由于氮原子与氧原子均为加速燃烧的重要活性粒子,这些基团的产生使得甲烷更容易发生一系列链式氧化反应.定常激励产生的活性粒子浓度大于未经过等离子体激威及非定常激励下所产生的活性粒子浓度;经过等离子体激励后火焰根部更靠近燃烧器喷嘴底部,说明等离子体激励产生的活性粒子加速了链式反应的进行,缩短了点火迟滞时间.
关键词:
等离子体
,
介质阻挡放电
,
旋流扩散燃烧
,
光谱
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
宋权斌
,
房爱兵
,
徐纲
,
徐燕骥
,
邢双喜
,
黄伟光
工程热物理学报
通过中压全尺寸燃气轮机燃烧室测试平台的合成气燃烧试验,对单喷嘴和多喷嘴燃烧室的动态特性进行了比较分析.在本文的测试工况下,燃烧室没有产生强烈的热声振荡,所有的燃烧过程都很稳定,说明喷嘴的设计是合理的.多喷嘴燃烧室在相似工况下动态压力幅值比单喷嘴燃烧室要小一半以上,功率谱曲线相对平滑,说明多喷嘴燃烧室确实能降低燃烧噪声.单喷嘴和多喷嘴燃烧室在某些工况下都出现了低于10 Hz的极低频压力振荡,且振荡功率相对较大,可能会产生较大的危害,需要进一步研究其产生的机理和抑制方法.本文的研究结果为高氢燃气轮机的设计和改造提供了参考.
关键词:
燃气轮机
,
燃烧室
,
合成气
,
热声振荡
,
动态特性
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
陈乃兴
,
张宏武
,
徐燕骥
,
黄伟光
工程热物理学报
本文提出了一种适用于多级压气机的快速三维数值气动设计方法,该方法的核心是应用一种快速网格生成技术和NS方程求解器之间不断的相互迭代,最终得到各叶片排的三维叶片造型.首先给定流量,压比和压气机子午通道的几何形状.在初始设计阶段通过计算得到各叶片排沿叶高周向平均的进出口气流角分布,并把其作为计算的目标参数.然后通过网格生成和NS求解之间的迭代,不断调整目标参数,直到计算收敛.应用本方法设计了一台具有三个重复级的实验用轴流低速压气机.
关键词:
叶轮机械设计
李钢
,
杨凌元
,
聂超群
,
朱俊强
,
徐燕骥
工程热物理学报
实验研究了非定常等离子体射流对低速单转子轴流压气机稳定工作范围的影响.实验在低速单转子轴流压气机实验台上开展,在压气机转子前缘处布置一组等离子体激励器,通过施加非定常等离子体激励,在压气机转速为1500～2400r/min下实现了压气机扩稳.实验测量表明需要协调好激励器布置位置和激励强度之间的矛盾,将激励器靠近转子前缘对叶尖泄漏流的作用更强,不过距离转子过近会造成激励器与叶片之间易于爬电,这样无法提高激励强度,反而不利于扩稳,通过反复实验,发现在转子前缘19 mm布置激励器时不会发生爬电且扩稳效果比较理想.为了对等离子体诱导射流发生的反作用力有定量认识,利用电子天平测量了不同激励电压下反作用力的大小.
关键词:
压气机
,
扩稳
,
流动控制
,
等离子体射流
,
非定常激励
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
