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
杨爱玲
,
唐涛
,
张辉
,
陈康民
工程热物理学报
轴向掠是叶片的径向成型方法之一.本文基于Fluent软件分别对具有前10°、后掠10°和径向0°动叶的三种风扇模型进行了定常流场和非定常流场的数值模拟,然后基于FW-H积分完成了风扇流动噪声的远场辐射计算,研究动叶的轴向掠对小尺寸轴流风扇气动与声学性能的影响.结果表明,前掠叶片和后掠叶片使风扇的全压在大流量工作区域低于0°径向风扇,内效率也略有降低.在气动声学性能方面,研究结果表明前掠不利于本文所研究的微型轴流风扇气动噪声的抑制,但后掠动叶降低了风扇的噪声,相比径向风扇,后掠风扇的远场噪声总声压级约下降1. dB.
关键词:
掠叶片
,
轴流风扇
,
气动性能
,
气动噪声
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
马尊领
,
郭艳丽
,
陈二云
,
杨爱玲
,
赵改平
工程热物理学报
针对离心泵内部非定常压力脉动特性,采用滑移网格技术和大涡模拟方法对离心泵内部非定常流动进行了数值模拟,获得了壳体内表面各测点的压力脉动频谱特性曲线.分析了蜗舌附近边界层网格尺度、采样时间和采样频率对蜗壳内壁面各测点压力脉动频谱特性的影响关系.结果表明:蜗舌附近测点压力脉动最大,叶频是压力脉动的主导频率;边界层网格尺度对蜗舌附近测点的压力脉动振幅影响较大,对远离蜗舌区域各测点的压力脉动振幅影响较小;采样时间和采样频率对于离心泵内压力脉动的频域特性有一定的影响作用.
关键词:
压力脉动
,
边界层
,
采样时间
,
采样频率
,
离心泵
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
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
王珏星
,
杨爱玲
,
李国平
,
陈二云
,
戴韧
工程热物理学报
叶轮涡动将引起轴流泵叶轮顶部间隙沿周向不均匀,从而导致附加的流动激励和噪声.本文利用计算流体力学方法模拟不同偏心度条件和流动工况下的轴流泵非定常流场,研究运行工况和周向非均匀间隙对泵内三类流动激励力的影响.数值结果表明;在同一偏心度下,流量的减小均会引起三类激励力脉动增加且脉动峰值朝低频方向偏移.随着叶轮偏心度的增加,三类激励力的幅值增加,且轴频信号逐渐占主导,从偏心度0增至60％,轴频幅值增量在10倍级左右.数值结果还发现:由于非均匀叶顶间隙非对称效应,壳壁激励力脉动最大值并不出现在最小间隙处,而是出现在偏离最小间隙约60°左右的位置.
关键词:
非均匀叶顶间隙
,
偏心度
,
轴流泵
,
压力脉动
,
激励力
杨爱玲
,
姚征
,
刘高联
工程热物理学报
利用有限差分法解非定常欧拉方程是振荡机翼非定常气动反问题的一种求解方法.本文重点讨论了非定常气动反问题求解的计算方案与反问题固壁边界条件的处理,编写了相应的计算程序.本文以绕前缘点做小幅俯仰周期振动的NACA-65-0012翼型为初始机翼,在振幅分别为0°、2.51°的条件下进行了气动反问题计算,经过多次迭代后计算翼型的压力分布基本与目标压力吻合,这表明本文的反问题求解方案、反问题边界处理及计算程序是可行的.
关键词:
非定常反问题
,
振荡机翼
,
非定常欧拉方程
