刘正先
,
鲁寅
,
陈丽英
工程热物理学报
为明确半开式离心叶轮的间隙值与间隙气流对叶轮气动性能的影响,采用数值方法分析了典型叶轮叶顶相对间隙值为0～10％之间的叶轮气动性能、叶片载荷分布、间隙泄漏量的变化规律.得出:间隙对叶轮气动性能的影响基本呈线性或分段线性关系,间隙泄漏量与叶顶载荷具有相同的分布规律,表明泄漏量变化的主要控制因素是叶顶载荷;间隙仅影响流道后半段的叶顶载荷分布,原因是由于间隙进口强烈的气流加速运动,形成了间隙进口处的压力降,但这种压力降只体现于一定高度范围的间隙中;导致叶轮性能降低的主要原因还是间隙涡流与主流掺混引起的能量损失.
关键词:
半开式离心叶轮
,
数值模拟
,
叶顶间隙
,
叶片载荷
,
内泄漏量
李忠
,
杨敏官
,
姬凯
,
高波
工程热物理学报
运用高速数码摄像系统对比转速为700的轴流泵在最优工况流量下不同空化程度时的叶顶间隙内空化流动进行拍摄实验，捕捉到空化发生位置和空泡团形态随空化程度变化的演变过程。实验结果表明：叶顶间隙内空化发生的初始位置位于叶顶翼型头部，空泡团为沿叶片工作面向背面旋转的旋涡空化，旋转轴和圆周方向基本一致；随着泵汽蚀余量的降低，空化发生位置和空泡团与叶顶翼型粘连的区域均呈由叶顶翼型头部向尾部延伸发展的趋势；当泵发生汽蚀时，空化发生位置覆盖整个叶顶翼型，间隙空泡团和叶片背面空泡团相掺混，对叶轮流道内液相主流产生强烈干扰，导致泵能量性能急剧下降。研究结果为轴流泵叶顶间隙内空化发生及发展过程的理论研究提供了有效参考。
关键词:
轴流泵
,
叶顶间隙
,
空化流
,
可视化
游斌
,
谢军龙
,
杨九铭
,
吴克启
工程热物理学报
本文对前缘弯掠斜流转子叶顶间隙内的流动特性进行了数值分析.结果表明:叶顶间隙气流与主流发生卷吸而生成泄漏涡.泄漏涡作用的区域具有较低的压力分布.在叶片通道内,泄漏涡沿着与转子旋向相反的方向朝相邻叶片的压力面移动.大间隙时的泄漏涡比小间隙时强烈.低流量时泄漏涡的作用区域比高流量时大.在各种流量特性下,叶顶尾缘近吸力面区域都存在着二次间隙流.
关键词:
CFD前缘弯掠斜流转子
,
叶顶间隙
,
泄露涡
,
数值分析
韩昌
,
任静
,
蒋洪德
工程热物理学报
基于压力敏感漆（PSP）实验技术，本文研究了某F级重型燃机一级动叶平面叶顶和凹槽叶顶在不同冷却射流与主流质量流量比，不同密度比和不同叶顶间隙大小等多参数影响下的气膜冷却特性。平面叶顶冷却射流在气膜孔后往吸力面覆盖，凹槽叶顶在槽内形成回旋涡，冷却射流往压力面覆盖并向尾缘形成累积效应。平面叶顶和凹槽叶顶气膜冷却效率均随质量流量比的增大而增大。密度比增大，冷却射流出口动量减小，抑制了叶顶气膜垂直射流的吹离趋势，从而提高气膜冷却效果。叶顶间隙与叶顶形状、质量流量比等参数对气膜冷却效率有关联影响；间隙增大，气膜冷却效率在不同工况下的表现不同。另外凹槽叶顶的整体气膜冷却效果优于同等条件的平面叶顶。
关键词:
质量流量比
,
密度比
,
叶顶间隙
,
压力敏感漆
,
气膜冷却
蔡涛
,
周水清
,
王军
,
付观井
,
李业
工程热物理学报
轴流风机叶顶间隙复杂流动情况直接影响风机性能,本文以一款弯掠叶片轴流风机为研究对象,采用叶顶加环结构改变风机叶顶间隙.研究了叶顶加环对该风机性能的影响.对加环前后的轴流风机整机模型进行了稳态三维流场计算,给出了叶顶加环在不同工况下对风机内部流场的影响的细节,并对计算结果进行了实验验证.结果表明,采用叶顶加环的方法来改变叶顶间隙,能够有效地提升风机的全压以及全压效率.在设计工况下,加环结构有益于抑制叶顶间隙涡的形成.在偏大流量下,加环结构能有效减小叶顶间隙涡.对所加钢板环形成的冲击损失做了定性分析,结果显示,随着流量增大,冲击损失增加.
关键词:
弯掠叶片
,
环
,
数值模拟
,
叶顶间隙
孙小磊
,
扈延林
,
徐建中
工程热物理学报
本文采用数值模拟方法研究了带有叶顶间隙的冲压叶轮内部流场结构，分析了叶顶间隙泄漏流对冲压叶轮内部激波波系的影响。研究表明，由于叶顶间隙泄漏流的影响，在叶片展向高度85％以上的区域，冲压叶轮通道内的激波波系受到较大的影响，甚至导致叶尖区域的激波波系完全被泄漏流的影响破坏，并在叶片吸力面形成一道斜激波，形成了新的激波波系，并且由于泄漏流的存在使得流动损失增加。
关键词:
冲压叶轮
,
叶顶间隙
,
泄漏流
,
数值模拟
李文
,
董平
,
陈海生
,
谭春青
工程热物理学报
通过对带有前缘气膜冷却的C3X涡轮叶片的传热和气动试验结果进行计算验证,表明所使用计算方法在对带有冷却射流的跨音涡轮压力及温度进行的预测具有较高的精度,在此基础上针对某型发动机低压涡轮,通过CFD数值模拟研究其叶顶冷却射流对叶顶泄漏流及涡轮性能的影响规律,并通过详细分析叶顶流动揭示该规律产生的原因;然后通过改变不同叶顶间隙大小,研究了间隙流和泄漏涡流动规律及叶顶间隙对叶顶冷却射流和透平性能影响,并通过其复杂流场分析揭示了其内在机理。
关键词:
冷却射流
,
叶顶泄漏
,
低压涡轮
,
叶顶间隙
刘红政
,
戴韧
,
陈康民
工程热物理学报
本文基于三维N-S方程组,采用结构化网格,用数值方法模拟了一台75 kW微型燃气轮机中涡轮级内的流动.湍流模型采用Baldwin-Lomax模型,计算方法基于Jameson格式.结果表明:静叶流道在吸力面一侧,沿子午流线的前25%区域气流快速膨胀,而压力面在60%以后逐渐膨胀.一定的气流入口角能有效控制导叶内横向二次流动,并使得气流出口角更加均匀,其出口气流的落后角也有明显的减小.在叶轮流道内部的损失区主要集中在吸力面一侧,叶顶间隙的泄漏流动使得吸力面与叶顶间的角隅区的损失有明显加大,控制叶轮的径向间隙对控制流动损失有明显作用.
关键词:
向心透平
,
数值模拟
,
叶顶间隙
,
二次流动
