田桥
,
马宏伟
,
武卉
,
高磊
工程热物理学报
采用油流显示技术研究了沟槽面扩压叶栅表面流动的拓扑结构,通过与光滑叶栅壁面流动拓扑图像的比较,发现沟槽面能抑制叶背附面层的发展,减小附面层内低速流体的展向流动,减弱叶背附面层与叶背角区旋涡的相互作用.随后用总压耙对栅后流场进行了测量,和光滑叶栅测量结果相比,沟槽面叶栅端壁区总压损失低,主流区沟槽面叶栅尾迹宽眄度变小、损失降低,证实该非光滑面能减小叶栅二次流损失.
关键词:
沟槽面
,
扩压叶栅
,
二次流
,
尾迹
,
油流显示
赵庆军
,
杨中
,
王会社
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
为了探究无导叶对转涡轮进口热斑径向作用位置的变化对其高压级温度场的影响,运用CFD方法对某无导叶对转涡轮模型级的流场进行了三维非定常多叶片排的数值模拟.结果表明,热斑流体在高压导叶中未发生周向和展向迁移;进口热斑径向作用位置的差异直接影响到热斑流体通过涡轮叶片时的温度耗散度;进口热斑径向作用位置的变化对高压动叶中控制热斑迁移的冷热气流掺混效应、通道二次流和浮力三种因素的作用效果产生了一定程度的影响.
关键词:
对转涡轮
,
热斑
,
二次流
,
浮力
席光
工程热物理学报
Krain关于高速离心式压缩机叶轮内部流场的LDA实验测量不仅对认识这种特定的复杂流动有重要意义，而且亦为验证正在迅速发展的CFD软件提供了比较依据。但是作者发现，Krain公开发表的实验叶轮的几何型线缺少叶轮出口附近区域的型线坐标，直接用其进行数值计算分析将引起误差。为此，本文根据Krain在不同文献中所提供的有关实验叶轮的资料，重新构造补全了实验叶轮出口区域的型线坐标。然后，利用一多功能CFD软件对该实验叶轮进行了计算分析，较详细、深入地探讨了叶轮流道内二次流旋涡结构的形成和发展过程。
关键词:
离心式叶轮
,
叶片型线
,
二次流
,
数值计算
赵庆军
,
王会社
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
为了揭示1+1/2(无低压导叶)对转涡轮进口热斑的迁移特性,运用三维非定常粘性流场计算程序对某1+l/2对转涡轮模型级在不同进口温度分布条件下的流场进行了数值模拟.结果表明,热斑在高压导叶中未发生周向和展向迁移;当进口热斑位于高压导叶流道中间时,高压动叶的热负荷加重;当进口热斑正对高压导叶前缘时,与进口热斑位于高压导叶流道中间方案相比,加重了高压导叶热负荷,但减轻了高压动叶热负荷;综合比较来看,进口热斑正对高压导叶前缘对涡轮冷却设计有利;冷热流体间的滑移速度、二次流效应和浮力效应是影响热斑迁移特性的主要因素;热斑在动叶中的迁移方向主要与冷热流体间滑移速度的方向有关,而与进口热斑相对第一级导叶的位置无关;在高压动叶中,二次流和浮力的作用效果均很明显;在低压动叶中,流体的迁移扩散行为主要受二次流控制,浮力基本不起作用.
关键词:
对转涡轮
,
热斑
,
二次流
,
浮力效应
,
数值模拟
朱光宇
,
俞茂铮
工程热物理学报
采用控制容积积分法和协调一致压力修正算法数值求解三维稳态时均N-S方程组,对一小展弦比透平动叶栅在旋转状态下的二次流涡系演变和三维气动特性进行了分析.计算结果表明,该叶栅上下端壁通道涡在叶展中部交汇,在该处产生强烈的横向流动并引起叶展中部能量损失急剧增加,使损失沿叶高的分布由常见的双驼峰型变为单驼峰型,同时还使叶展中部出口气流的欠偏转角大幅度增大.
关键词:
展弦比
,
动叶栅
,
二次流
,
涡系演变
,
数值分析
窦华书
,
牛琳
,
曹树良
工程热物理学报
利用能量梯度理论研究了90°方形截面弯管内部层流流动的稳定性.研究发现当雷诺数大于338时,随着流体流向弯曲段,能量梯度函数K值逐渐增大,流动发生失稳,截面上形成一对二次涡.在弯曲段出口处,总压在截面上的分布发生严重扭曲,使得此处的K值有最大值,引起流动再次失稳,导致了截面上2个二次涡向4个二次涡的转变.随后,K值保持较高水平,导致了4个二次涡到8个二次涡的转变.而在雷诺数低于338时,由于K值较小,横截面上只有1对二次涡,没有发生二次涡的分裂.
关键词:
方形弯管
,
稳定性
,
能量梯度
,
二次流
李国君
,
任光辉
,
马晓永
,
李军
工程热物理学报
本文根据叶栅内部二次流形成和发展的机理,应用级数函数建立了一种非轴对称端壁成型方法.采用三维时均可压缩N-S求解程序,对采用非轴对称端壁造型的某一后加载亚音速直列叶栅进行了数值研究,分析讨论了非轴对称端壁对叶栅内二次流的影响.计算结果显示:非轴对称端壁可有效地抑制和延迟通道中马蹄涡、通道涡的生成和发展,造型后叶栅内二次流损失减少了1%,效率提高了0.73±0.24%.
关键词:
透平叶栅
,
二次流
,
出口气流角
,
非轴对称端壁
王会社
,
张磊
,
雒伟伟
,
张永军
,
赵庆军
,
徐建中
工程热物理学报
为了研究涡轮缩放型流道动叶中尾缘燕尾型激波与叶片吸力面相互作用对气膜冷却的影响,本文对不同转速和不同吹风比下无导叶对转涡轮高压动叶吸力面上激波与二次流对冷却流动及壁面静温的影响进行了数值研究.冷却孔位于高压动叶吸力面约30%轴向弦长处,沿叶高均布.共模拟了三种转速(高压动叶),分别为5460 r/min、6970 r/min和7800 r/min;在每个转速下分别模拟了两种不同冷却气流进口速度,分别为10 m/s和20 m/s.从模拟结果可见,高压动叶吸力面上静温过激波作用位置后会有明显的上升,且在不同工况和不同冷却条件下静温升的大小存在差异.在高压动叶吸力面两端,冷却效果下降明显,二次流成为影响气膜冷却的主导因素,尤其是在叶片顶部.
关键词:
对转涡轮
,
激波
,
气膜冷却
,
二次流
钟兢军
,
高海洋
,
孙鹏
工程热物理学报
随着计算机技术和计算方法的迅速发展,三维非定常方法已经被直接用来求解非均匀进口条件下的压气机流场.但是考虑到网格数量和计算周期等因素,计算往往以压气机前作为进口,对进口畸变形式进行简化.然而这种简化与实际压气机进口非均匀特性存在一定出入,降低了数值模拟的准确性.为了尽可能反映真实畸变形式下压气机内部流场结构,提高数值模拟的可靠性,本文利用数值模拟获得插板式畸变发生器后非均匀流场数据,并作为压气机进口条件,对某型压气机进行了全周三维非定常数值模拟工作,并尝试利用二次流线分析其内部流动.
关键词:
扰流插板
,
进口总压畸变
,
二次流
,
压气机
吴超
,
李会雄
,
张谦
工程热物理学报
为研究超临界压力下水平管径向截面的二次流现象,分析其对流体换热能力的影响机理,优化相关换热器设计,本文采用PIV实验方法,首先分析了水与FC-72物性差别对径向截面二次流流场的影响;然后重点研究了热流密度、质量流速工况参数变化对超临界压力下FC-72的二次流流场的影响规律.实验结果表明:相同工况下低导热系数,高体积膨胀率的工质会增强截面的二次流强度;随着热流密度增加,截面二次流流速增加,二次流涡逐步向截面底部移动;质量流速的提高会削弱加热管顶部流体温度分层的影响,并促进了中心与边壁流体间的掺混,有利于流体换热能力的提高;此外,当截面顶部流体达到临界点,二次流涡与常温工况相比远离壁面并向截面中心靠拢.
关键词:
二次流
,
超临界
,
对流换热
,
水平管
