陆华伟
,
郭爽
,
钟兢军
,
张凯
,
陈浮
,
丁小娟
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法对某低速压气机静叶流道内的流动结构进行了研究。设计工况下，带根部间隙的静叶流道中主要存在三个大尺度旋涡结构，分别为上通道涡、刮削涡和集中脱落涡，这些涡系在生成和发展过程中相互作用，流道内总奇点数先增加后减小，但都严格遵循了流道奇点数拓扑法则。
关键词:
压气机
,
静叶流道
,
旋涡结构
,
奇点
陆华伟
,
郭爽
,
钟兢军
,
陈浮
,
丁小娟
工程热物理学报
本文实验研究了采用直、弯静叶的某重复级低速压气机在不同时序位置时的总性能及横截面流场特性.在不同流量工况下对压气机整体性能及流场进行了详细测量.结果表明,采用正弯静叶的压气机时序效应相对较弱且喘振裕度有所增加;同时,在压比略有减小的前提下(0.1%级别),凭借消耗扭轴功的大幅F降(3%左右),效率在设计工况下最大可提高约1%,设计工况下,压气机静叶流道内存在两个主要的旋涡结构,分别为刮削涡和上通道涡.直静叶流道中的刮削涡尺度明显大于正弯静叶流道中,受前级静叶尾迹干涉影响较大,体现了更强的时序效应;近堵塞工况下,直静叶中刮削涡尺度明显增大而正弯静叶中基本不变;近失速工况下分离严重,旋涡随之消失.
关键词:
压气机
,
时序效应
,
正弯静叶
,
旋涡结构
,
尾迹干涉
陆华伟
,
阚晓旭
,
钟兢军
,
甘久亮
,
郭爽
,
陈浮
工程热物理学报
本文采用经过实验校核的数值模拟方法研究了采用正弯静叶的低速压气机内部流动结构.结果表明,由于受叶片径向力和增强的叶根泄漏流动的作用,正弯静叶流道内的旋涡结构较直静叶明显简化,但考虑到叶片本身的几何形状及叶片表面受力的影响,流道出口后的气流掺混较为严重,奇点总数略有增加,旋涡结构相对复杂.
关键词:
压气机
,
正弯静叶
,
旋涡结构
,
奇点总数
李兆瑞
,
叶剑
,
陆利蓬
工程热物理学报
采用氢气泡技术对凸壁扩张和凹壁扩张所形成的两种常见的变压力梯度边界层进行了流动显示研究.通过在低速下对这两种通道在上游和中间相同扩张角处条纹结构的的横向对比和对同一通道不同流向位置处的条纹结构的纵向对比,以及对较高流速下下游流动的对比,得到凹壁流动最不稳定,且其活跃程度会沿流向下放大.而凸壁的结构要稳定的多,其活跃程度沿流向增加不大.通过近似估算得出这两种流动尽管差别很大,但条纹结构的展向间距均在90个粘性长度左右.
关键词:
变逆压梯度
,
流动显示
,
条纹结构
,
旋涡结构
钟兢军
,
阚晓旭
,
陆华伟
,
韩少冰
,
甘久亮
工程热物理学报
本文采用经过实验校核的数值模拟方法对某压气机动叶原始叶型和吸力面叶尖小翼叶型流道旋涡结构进行了详细分析.结果表明,原始叶栅流道中存在四个旋涡,即上通道涡、下通道涡、下集中脱落涡和叶顶泄漏涡.吸力面叶尖小翼的应用使得叶栅流道内的旋涡结构发生了变化,叶尖小翼抑制了叶顶泄漏涡的强度,从而使得上集中脱落涡得以出现,同时还使得叶顶泄漏涡的衍生涡被撕裂成两个衍生涡.正是由于叶尖小翼改变了叶栅流道内的旋涡结构,使叶栅流场的气动性能得到了改善.
关键词:
矩形扩压叶栅
,
叶尖小翼
,
叶顶泄漏涡
,
旋涡结构
陈绍文
,
陈浮
,
郭爽
,
王仲奇
工程热物理学报
在不同冲角下,采用五孔探针对三种大弯角压气机叶栅流场进行了详细测量,并利用数值模拟研究了流动分离和旋涡结构对弯叶栅气动性能影响.结果表明,叶栅流道内旋涡由多涡结构向单一涡结构转变的趋势明显,叶片正弯曲加强了近吸力面涡系径向掺混作用;高负荷压气机叶栅中采用正弯叶片,必须抑制中部流动恶化.
关键词:
流动分离
,
旋涡结构
,
正弯叶片
,
冲角
李怀志
,
邓清华
,
付雷
,
任平
,
丰镇平
工程热物理学报
对向心透平叶轮内部复杂流动在级环境下进行了全三维黏性数值模拟,结合拓扑学原理分析了设计工况和非设计工况下其内流动分离及各种涡系发展的演变过程,初步建立了向心透平叶轮内的旋涡模型,阐述了流动损失的形成机理。研究表明：向心透平叶轮内部涡系与轴流式透平存在较大差别,且流动分离及涡系主要集中在吸力面侧;设计工况下向心透平叶轮内的主要旋涡包括马蹄涡、通道涡及泄漏涡,其主要表现为通道涡与泄漏涡相互影响和掺混,是主要损失的形成原因;非设计工况下,主流在叶轮叶片前缘处发生大范围的分离及回流,造成了较大的能量损失,但二次流损失所占比例较小。
关键词:
向心透平
,
微型燃气轮机
,
流动分离
,
旋涡结构
王松涛
,
吴猛
,
王仲奇
,
冯国泰
工程热物理学报
采用具有TVD性质的三阶精度Godunov格式，对均匀加载叶型及后部加载叶型所构成的叶栅在不同弯角下的流场进行了数值模拟。详细研究了叶片弯曲后对通道涡截面拓扑结构的影响。发现叶片正弯后有利于使通道涡在结构上变得稳定；同时也指出，与常规叶片相比，二次流损失较小的后部加载叶型所构成的叶栅内的通道涡在结构上较为稳定。本文进一步分析了通道涡结构的改变对损失的影响，并指出使通道涡在结构上变得稳定的边界条件可能有助于减少二次流损失。
关键词:
旋涡结构
,
拓扑分析
,
能量损失
,
数值模拟
