戴韧
,
王宏光
,
杨爱玲
,
邢卫东
,
张继忠
,
裴伟
工程热物理学报
经典S2流面方程在应用中,需要根据计算对象是轴流或径流式叶轮,选择求解的主方程,以避免求解中出现不稳定.本文建立了S2流面半反问题的通用方程,能够直接适合多种形式的叶轮.其次,建立S2流面的环量分布方程,使得在设计环量约束条件下,同时满足了库塔条件,而且环量的空间分布更加光滑连续.第三,提出了S2流面生成的方程,达到了S2流面的光滑性及其与流动的一致性.通过在轴流、向心混流两个计算案例的应用,证明了本文方法的可行性.
关键词:
S2流面
,
半反问题
,
通用解法
李莹
,
陈榴
,
戴韧
,
刘雪骄
工程热物理学报
本文应用Bezier函数,对某型涡轮增压器的径向涡轮叶片子午面型线进行气动优化设计.通过调整子午型线的自由参数,构造不同的子午面型线,以总温-静温效率为优选目标,利用均匀实验优选法求得优选叶型.经过三维流动的计算比较,优化后涡轮效率提高了0.5％,结果表明优选法设计具有很好的工程应用价值.
关键词:
径流涡轮
,
优化设计
,
叶轮
,
子午面
戴韧
,
王宏光
,
杨爱玲
,
陈康民
工程热物理学报
翼型气动优化设计的核心在于快速、准确的流动性能分析与快速、可靠的寻优算法。本文提出通过控制翼型表面预期流动分布，应用气动反问题方法，求解性能优化的翼型气动设计新方法。本文的翼型流动分析是基于位势流动与边界层积分方程的迭代解法。气动参数寻优采用了基于多变量搜索的加速POWELL算法，在确定的参数空间内，遍历搜索最佳性能点，可以保证最终优化解的全局性。气动反问题求解采用了壁面“喷吸气”模型。计算案例表明，本文方法的计算时间少，在流动不分离时具有与RANS同等计算精度，为快速开发低速风力机翼型提供了一个有效的设计方法。
关键词:
风力机
,
边界层
,
反问题
,
气动优化
高加磊
,
戴韧
,
王真容
,
王蛟
工程热物理学报
本文采用γ-Reθ湍流转捩模型,数值模拟了两组不同叶型的涡轮叶栅表面的表面换热系数.结果证明:1)数值计算正确地预测了转捩发生位置,保证了表面换热系数模拟的可靠性;2)由于叶片型线的差异,叶片表面流动的转捩位置也不同.控制叶片表面边界层流动状态,推迟流动转捩,能够降低叶片热负荷.在相同进、出口气流条件下,选择不同的叶栅造型参数,可以调整所产生的涡轮叶型,从而增强或弱化叶片表面的换热.
关键词:
涡轮叶栅
,
边界层转捩
,
表面换热
,
叶型设计
,
数值模拟
张晶晶
,
王镇宇
,
蔡小舒
,
戴韧
,
牛凤仙
工程热物理学报
在已有探针的基础上,研制了新的能够同时测量汽轮机低压缸内湿蒸汽两相流流场、湿度、一次水滴和二次水滴的联合探针,通过FLUENT软件对结构进行优化,提出了一种新型的联合结构.数值模拟和风洞标定结果都表明对称结构的探针在气动性能上优于非对称结构.
关键词:
湿蒸汽
,
探针
,
CFD
,
标定
,
流场
姜晓东
,
戴韧
工程热物理学报
根据准三维气动设计方法,用Bezier曲线构造叶轮子午流道,样条曲线控制环量沿子午面流线的分布规律,气动设计离心式叶轮.通过CFD数值模拟对设计叶轮性能分析比较,结果表明利用准三维设计与三维流动分析相结合的途径是一种比较方便实用的设计方法,且控制参数(环量)的给定未必一定受库塔条件的限制.
关键词:
气动设计
,
环量分布
,
离心叶轮
郎大鹏
,
杨爱玲
,
徐洋
,
戴韧
工程热物理学报
文采用CFD与声学求解器耦合计算的方法,对一离心泵在不同叶片出口角下的内部流场及其外辐射声场进行了数值计算.通过对比不同出口角下离心泵模型的水力特性、流场内特性及压力脉动来分析许片出口角对离心泵流场及流动诱导噪声的影响.流场计算结果表明,出口角从18°增加到39°,扬程升高6.48％而效率下降10.89％;出口角增加,导致基频处压力脉动强度降低而二阶谐频处脉动强度增加,脉动总强度增加.蜗壳外表面在二阶谐频处振速明显高于其它频率下的振速.外声场声压级的指向性曲线显示,出口角增大,声压级增大,出口角为39°时声压级比出口角为18°时声压级高出约8.6 dB.
关键词:
离心泵
,
叶片出口角
,
压力脉动
,
流动诱导噪声
戴韧
,
金科逸
,
张国强
,
姚迪
工程热物理学报
本文采用翼型位势绕流与边界层逆解法的互相迭代,求解了风力机二维翼型的流动性能分析.定常流动的计算结果与实验结果在失速点以前,具有良好的计算精度.振荡翼型流动的非定常计算结果完全体现了气动参数的包络线特征.前缘结冰的计算结果不仅得到了气动性能,而且给出了物理说明.这些结果表明:边界层理论和方法,在风力机尤其是大型风力机的气动性能分析领域是很有应用前途的.
关键词:
风力机
,
边界层
,
非定常流动
,
可变边界
王永生
,
杨爱玲
,
戴韧
,
陈康民
,
董锐
工程热物理学报
本文提出了一套新的测试方法,能够获得全流量范围内低压头小型轴流风扇的气动和噪声性能曲线.利用所设计的测试台完成了具有不同叶片轴向掠角、安装角的微型轴流散热风扇的气动-噪声特性测试,研究安装角和气动掠对风扇性能的影响.结果分析表明:不同安装角下,与原型风扇相比,当Q＞0.6 m3/min时,前掠降低了风扇的全压、全压效率,提高了风扇的噪声,而后掠有助于降噪.
关键词:
气动噪声测试
,
微型轴流风扇
,
掠角
,
安装角
王海刚
,
戴韧
工程热物理学报
动态来流条件下,水平轴风力机的功率输出可增加30%～50%.本文通过量纲分析,确定影响水平轴风力机翼型动态来流条件下气动特性的主要参数为特征频率fr和雷诺数Re.运用CFD方法对NREL S825翼型在不同fr数和Re数条件下,进行了气动特性的对比.结果表明在动态来流条件下,低Re数对翼型特性影响较小,而fr数是影响翼型性能的关键.
关键词:
水平轴风力机
,
动态来流
,
S825翼型
