吴汪霞
,
杨策
,
荆磊
,
老大中
,
陈山
工程热物理学报
采用数值模拟方法对两端非对称进气双面离心压气机整级和简化模型的工作特性进行分析.结果表明:非对称进气双面离心压气机存在两种工作模式,随着流量减小由并行工作模式转换成单侧叶轮工作模式;同时,对两侧叶轮出口各区域速度三角形进行了分析,阐明了各区域速度分量存在差别的原因以及共享扩压器内的流动与掺混状况;此外,分析了小流量工况下两侧叶轮出口流场的非对称结构,发现该工况后方叶轮对应各量的周向掺混更为迅速.
关键词:
双面离心压气机
,
非对称进气
,
工作模式转换
,
共享扩压器
王磊磊
,
老大中
,
刘恒
,
赵奔
,
杨策
工程热物理学报
针对车用涡轮增压器压气机进口广泛采用弯管的现实,有必要评估弯管导流进气对离心压气机性能的影响,为发动机进气管道的优化提供参考.本文对离心压气机进口接入直管和多种不同安装角度的180°弯管展开实验和数值研究.研究结果表明:弯管进气使压气机性能下降,其性能下降程度与弯管的周向安装位置有关,而且这种影响随流量增加而增大;叶轮进口的流场结构受进气管道导流、叶轮势流和下游蜗壳周向不对称性共同作用,其对应的总压畸变形态改变了叶轮进气条件,导致压气机性能不同程度下降.
关键词:
离心压气机
,
性能
,
总压畸变
杨策
,
马朝臣
,
沈宏继
,
王航
,
黄若
工程热物理学报
高效微型燃气轮机发电机组可用于航空、航天等领域,还可用于分布式发电、军用车辆辅助动力装置、车用混合动力装置等,因此研究这种动力装置有很重要的实用意义.介绍了一种微型燃气轮机核心机设计过程.这种微型燃气轮机由单级离心压气机、折流环形燃烧室、单级轴流涡轮组成.离心压气机采用进口带导叶、出口带有叶扩压器形式.转子轴采用1-0-1支撑方案.为了解决均匀燃烧问题,采用了甩油盘的供油方式.给出了主要设计参数,对设计的微型燃气轮机进行了初步的性能分析.
关键词:
微型燃气轮机
,
离心压气机
,
环形折流燃烧室
,
涡轮
张士明
,
杨策
,
胡良军
,
祁明旭
,
马朝臣
工程热物理学报
应用NUMECA软件对跨声速离心压气机级动静叶相互干涉形成的三维非定常粘性流场进行了数值模拟,给出了不同时刻叶片表面压力系数的变化曲线,不同时刻不同流向位置截面上速度沿流道宽度方向分布的变化曲线.模拟结果表明压力场和速度场的非定常特性主要表现在叶轮出口、径向间隙以及整个扩压器内.压力面上的非定常现象较吸力面上显著.
关键词:
跨声速
,
离心压气机
,
楔型扩压器
,
三维粘性计算
,
非定常
荆磊
,
杨策
,
张美杰
,
老大中
,
陈山
工程热物理学报
以非对称进气双面离心压气机为研究对象,采用数值模拟方法对压气机双面叶轮区域进行了模拟.为了拓宽非对称进气双面压气机的稳定工作范围,延迟其工作模式的转换,通过增加后方叶轮叶片出口半径的方式,来适当提高后方叶轮做功能力,更好地匹配两侧叶轮协同工作.通过三个方案的对比及叶片载荷和内部流动结构的分析,表明合理增大后方叶轮半径,则能够改善两侧叶轮的匹配关系,从而拓宽双面压气机的协同工作区域.
关键词:
双面离心压气机
,
非对称进气
,
大小叶轮
,
拓稳
吴东江
,
吴楠
,
杨策
,
马广义
,
康仁科
稀有金属材料与工程
利用ANSYS软件建立Ti6Al4V基板上同轴送粉激光熔覆Al2O3陶瓷单道涂层的温度场有限元模型,通过熔池形貌比对及热电偶测温实验验证模型的可靠性.利用建立的模型,进一步分析陶瓷涂层冷却阶段温度梯度的变化规律及基板预热对温度梯度的影响.结果表明,陶瓷涂层冷却阶段温度梯度逐渐减小;当温度降到Al2O3陶瓷塑性点时,最大温度梯度位于涂层与基体结合界面的边缘,导致此处极易产生裂纹.基板预热可以显著降低陶瓷涂层冷却阶段温度梯度,且预热温度越高,温度梯度降低越明显,因此可以有效地抑制裂纹产生.
关键词:
激光熔覆
,
陶瓷涂层
,
数值模拟
,
温度梯度
,
基板预热
李勇
,
杨策
,
陈山
,
祁明旭
工程热物理学报
对某一带叶片扩压器跨声速离心压气机内部三维非定常流场进行了数值模拟，依据计算结果描述了叶轮叶片尾缘尾迹涡脱落行为，给出了叶轮尾缘脉动压力频谱特性图和叶轮出口位置脉动速度动能分布图。研究结果表明，主叶片与分流叶片尾缘尾迹涡脱落过程交替进行；转静干涉和转子叶片尾缘的涡脱落行为是造成叶轮尾缘气流脉动行为的主要原因，随着时间的推进，转静干涉与涡脱落在气流脉动行为中交替起着主导作用；在叶轮出口位置，气流脉动主要体现为切向方向的脉动，随着半径的增大，气流脉动速度动能迅速减小；在叶轮出口位置，气流脉动的强弱分布并不相同。
关键词:
跨声速
,
离心压气机
,
三维非定常计算
,
脉动
,
涡脱落
杨策
,
张涵之
,
赵奔
,
马朝臣
,
老大中
工程热物理学报
尾迹与势流的相互作用对压气机叶片表面的压力波动强度和出口的轴向速度分布及波动会产生很大影响.针对两级跨声速轴流压气机,采用数值方法研究两排转子叶片周向相对位置不同情况下,叶片表面压力波动抵消区域位置发生的变化.研究结果表明:转子叶片周向位置的变化会对静子叶片尾迹形态产生影响,会导致叶片表面压力波动抵消区域发生变化.伴随转子叶片周向相对位置的变化,存在上游转子叶片尾迹减缓下游静子叶片尾迹衰减的现象,从而改变了叶片排之间的相互干涉强度,并使叶片表面压力波动强度发生变化.
关键词:
跨音速轴流压气机
,
压力波动
,
相互干涉
,
叠加效应
杨策
,
刘尚涛
,
老大中
,
胡良军
,
施新
,
孙惠民
工程热物理学报
论文以实际应用中出现破裂的向心涡轮为研究对象,研究导流叶片尾缘激波、导流叶片叶尖间隙泄漏流动以及导流叶片尾迹对转子叶片表面压力波动的干涉作用,定性确定这三种因素在转子叶片表面压力波动中所占比重大小,发现激波和导流叶片叶尖间隙泄漏流动所诱导的转子叶片压力波动位置.结果表明,激波和导流叶片叶尖间隙泄漏流动是导致转子叶片表面压力波动的主要因素;受向心涡轮叶轮进口形状的影响,激波只是和转子叶片前缘附近的吸力面发生作用,导流叶片开度减小,激波强度增大,转子叶片压力波动幅值明显增大;导流叶片叶尖和叶根间隙泄漏流动会导致转子叶片吸力面叶尖和叶根的压力波动明显增大,是转子叶片前缘叶尖发生高周疲劳的主要原因.
关键词:
导流叶片可调
,
向心涡轮
,
非定常
,
激波
,
压力波动
杨策
,
陈山
,
老大中
,
刘尹红
,
马朝臣
,
王磊磊
工程热物理学报
以带有导流叶片的高速小流量离心压气机为研究对象,对其叶片排间的确定性相互干涉现象进行了研究.首先进行了定常计算,通过计算结果和实验结果的比较,确定了计算方法的可信性.然后在定常计算结果的基础上进行了非定常计算.采用确定性波动分解方法,获得了叶片排间转子空间波动量、静子空间波动量和纯非定常波动量的分布形式.发现纯非定常波动体现为以时均导流叶片尾迹节距位置为中心的双峰正负振荡脉冲的特点.对导流叶片尾迹摆动随流量变化的特性进行了研究,发现摆动幅值随流量的减小而增大.对于导流叶片和转子叶片间距内的确定性静压力波动量,转子叶片的空间静压力波动量占有主导地位,这说明对于非定常压力场,主要是由于转子叶片的势流效应所导致的.
关键词:
离心压气机
,
导流叶片
,
确定性波动
,
尾迹
