陈江
,
刘太秋
,
李孝堂
,
杜刚
工程热物理学报
针对某中档功率燃气轮机压气机部件气动性能需求,开展了五级轴流低压压气机气动设计技术数值研究.围绕提高效率和扩大喘振裕度两个根本问题,在气动设计的一维设计、s2通流设计、叶片造型等各个环节进行了参数筛选与性能优化,并通过Numeca软件和Denton程序全三维数值模拟性能确认,设计点气动性能满足并超过了指标要求.为了满足低速运行压气机喘振裕度要求,一维经验统计数值预测前面级导叶调节所能带来的喘振裕度拓展区间,并研究了几级联调的调节规律,以指导五级轴流压气机气动性能试验.本文研究提供了满足性能指标要求的全新五级轴流压气机气动设计,获得的扩喘导叶调节规律可供相似多级轴流压气机导叶联调参考.
关键词:
燃气轮机
,
轴流压气机
,
气动设计
,
数值模拟
白宗良
,
王开
,
林峰
,
聂超群
工程热物理学报
本文针对太阳能热发电过程中蒸汽流量小、焓降高的特点设计了一种部分进汽的向心式蒸汽透平。所设计的蒸汽透平在流量仅为2.33 kg/s、压比为3.36的工况下仍有较高的效率。通过三维数值模拟的方法分析了导叶和叶轮内部流动特性,探讨了部分进汽对通道流通能力及总效率的影响。
关键词:
向心透平
,
部分进汽
,
气动设计
,
数值模拟
陈江
,
朴龙贤
,
杜刚
,
张慧
工程热物理学报
采用CFD数值模拟方法对中档功率燃气轮机燃气涡轮与动力涡轮之间的涡轮过渡段进行气动性能优化设计.在原始涡轮过渡段流道及承力支板基础上,新设计进口导流叶片,优化过渡段流道,并采用Numeca软件Design3D 优化平台计算机自动寻优,数值模拟相对比较说明,新设计的涡轮过渡段气动性能满足指标要求.涡轮过渡段承接燃气涡轮、动力涡轮间的流场匹配,过渡段内各构件必须整体协调设计,可通过流道曲率控制与通流面积渐扩方式进行过渡段内的流动控制,在保证流道内没有分离流动前提下,静压沿径向分布等值均匀、沿流向分布梯次分明,总压损失最小.
关键词:
燃气轮机
,
涡轮
,
气动设计
,
数值优化
赵巍
,
吴冰
,
徐建中
工程热物理学报
为了有效减少当前航空发动机轴流涡轮导向器的叶片排数,对多级无导叶对转涡轮的气动设计方法展开了研究.给出了该类型涡轮的基本结构和命名方法,介绍了使用该涡轮的发动机热力循环模拟和性能计算流程,提出了能够改善动叶进口预旋、提高级载荷和效率的设计方法.完成了一个由4排锥形动叶构成的高负荷多级无导叶对转涡轮气动设计,设计点总压比和总效率的数值模拟结果分别为10.4和91.2％,验证了设计方法的有效性.
关键词:
无导叶
,
涡轮
,
对转
,
高负荷
,
气动设计
王志恒
,
任智勇
,
席光
工程热物理学报
本文发展了一种符合完全黏性假设的叶型逆命题气动设计方法,该方法采用目标和当前压力分布的差计算一个虚拟速度驱动网格变形,直到获得满足目标压力分布的型线.将上述方法通过UDF与FLUENT软件结合搭建了逆命题设计平台,采用动网格技术实现叶片表面网格变形.采用本平台对一组叶栅和两组翼型进行逆命题计算验证,证明了本平台对于内流和外流问题的有效性.
关键词:
逆命题设计
,
气动设计
,
叶型
,
动网格
乔加飞
,
赵庆军
,
徐建中
工程热物理学报
本文对某1+1对转涡轮的气动设计进行了研究,并利用三维计算程序对其流场进行了定常和非定常的数值模拟.研究结果表明,对转涡轮中低压导叶安装角的选取要大于常规涡轮,在低压静子中,1+1对转涡轮与常规涡轮有着不同的尾迹输运方式:高压转子的尾迹被低压导叶切断之后进入通道中,且具有从吸力面前移压力面的趋势.数值结果还表明,非定常下的低压级性能与定常下有显著的不同.
关键词:
对转涡轮
,
气动设计
,
非定常
,
数值模拟
史家伟
,
杜强
,
朱俊强
工程热物理学报
小涡扇发动机总体要求以及高压涡轮工作特点,决定了小涡扇发动机高压涡轮气动设计上具有低展弦比、二次流损失及叶尖间隙泄漏损失大的特点.根据总体性能结构要求,设计了膨胀比为3.4的单级高压涡轮,三维黏性数值计算表明涡轮性能达到要求,具有较高效率,并重点描述了导向器内部流动现象.为了更好地评估实际工作环境下高压涡轮流动特点,对转静子冷却封严二股气流进行了数值模拟研究,详细分析其对转子二次流动及叶型攻角的影响.
关键词:
小涡扇发动机
,
高压涡轮
,
气动设计
,
二股气流
姜晓东
,
戴韧
工程热物理学报
根据准三维气动设计方法,用Bezier曲线构造叶轮子午流道,样条曲线控制环量沿子午面流线的分布规律,气动设计离心式叶轮.通过CFD数值模拟对设计叶轮性能分析比较,结果表明利用准三维设计与三维流动分析相结合的途径是一种比较方便实用的设计方法,且控制参数(环量)的给定未必一定受库塔条件的限制.
关键词:
气动设计
,
环量分布
,
离心叶轮
乔加飞
,
赵庆军
,
徐建中
工程热物理学报
针对某1＋1／2对转涡轮进行了气动设计及流场分析。在设计中，以降低高压转子通道中激波损失为目标，低压级载荷系数选择了较高和较低两种方案。分析表明，虽然第二种方案可以降低高压转子出口马赫数，但该方案亦具有过渡段损失较大等劣势，故本文最终选择了第一个方案。利用该方案，本文完成了1＋1／2对转涡轮的气动设计并对该涡轮进行了三维数值分析。分析结果表明，所设计的1＋1／2对转涡轮的流量和膨胀比皆满足总体需求，而效率尤其是低压级效率明显高于设计要求。与1＋1对转涡轮相比，1＋1／2对转涡轮高压静子和高压转子的叶片数明显减少。
关键词:
1+1/2对转涡轮
,
气动设计
,
数值模拟
杨琳
,
刘火星
,
邹正平
,
李维
工程热物理学报
本文针对低雷诺数条件下低压涡轮效率较低的问题,提出了设计过程中应如何考虑雷诺数影响的思路,给出了适应低雷诺数环境下工作的叶片表面负荷分布形式,并进行了低压涡轮的气动设计.三维粘性计算的结果表明,应用本文所提出的负荷分布形式,能够有效的控制涡轮边界层的分离,降低气动性能对雷诺数的敏感程度,从而使得低压涡轮在高空低雷诺数条件下仍能保持较好的性能.
关键词:
低雷诺数
,
低压涡轮
,
气动设计
