黄玉娟
,
李晓东
,
陈江
工程热物理学报
以带试验结果的NASA单级跨音涡轮为研究对象,对NUMECA商业软件中的四种湍流模型在相同条件下进行三维、定常数值模拟,并与相应的试验结果对比,分析各湍流模型对涡轮数值模拟结果的影响.模拟结果表明:一方程的Spalart-Allmaras模型计算稳定性和解的精度都相对较高,两方程的两个模型对于算例类涡轮数值模拟精度较差.
关键词:
叶轮机
,
涡轮
,
数值模拟
,
湍流模型
王晓东
,
邓啟家
,
康顺
工程热物理学报
本文以Aachen 1.5级轴流涡轮为研究对象,采用Fine/Turbo软件包分别模拟了模拟了三种不同流量工况下,平均叶顶间隙高度比(平均叶顶间隙高度与叶片高度的比值)分别为0.7％、1.3％、1.9％时其转子存在静偏心时的三维定常流场.在验证与确认的基础上,分析了转子偏心对激振力和涡轮的气动性能的影响.转子的激振力随偏心距的增大而线性增加,且间隙尺度越大,增加越快.在偏心较为严重时,适当增大间隙尺度,有利于削弱涡动的堵塞效应,降低泄漏损失.
关键词:
涡轮
,
偏心
,
间隙
,
激振力
,
数值模拟
高杰
,
郑群
,
姜玉廷
工程热物理学报
应用数值方法和标准k-ω两方程湍流模型,研究了轴流涡轮叶顶间隙泄漏流场以及端区损失产生机理,同时考虑了进口攻角以及大范围变化间隙的影响.结果表明;间隙内部的泄漏流动情况可以被细分为“攻角驱动型”和“压力驱动型”两种类型,而大多数的泄漏流动则是由叶顶后部的压力驱动型泄漏造成的.动叶通道中间隙泄漏涡和通道涡之间存在着强烈的相互作用,只有在适当大小的间隙下,泄漏涡和通道涡的相互作用才可以被有效利用.
关键词:
涡轮
,
叶顶泄漏流
,
间隙高度
,
攻角
,
数值模拟
顾忠华
,
冯国泰
,
王松涛
,
王仲奇
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法,对某型涡轮动叶,计算了±10°、±5°、0°、15°、20°七种倾角下的动叶流场,流场模拟的结果表明,采用正弯叶栅能够减少二次流损失,使总损失与常规动叶相比下降了约10%,并加强了下通道涡,上通道涡减弱.
关键词:
涡轮
,
动叶
,
弯叶片
,
数值模拟
王强
,
颜培刚
,
王松涛
,
冯国泰
,
王仲奇
工程热物理学报
推导了自然曲线坐标系下时间平均的多组分扩散方程,在原程序基础上增加了对冷气组分扩散方程的求解,以及多组分对比热和气体常数的影响.并对某型两级带冷气喷射的涡轮叶栅进行了全三维N-S方程数值求解.描述了考虑组分变化后的冷气浓度和气体常数在叶栅中的分布,所得比热、温度分布则与不考虑冷气浓度影响的计算结果进行了对比.结果表明,在冷气掺混数值计算中,冷气组分的影响有必要加以考虑.
关键词:
涡轮
,
冷气掺混
,
组分扩散
,
变比热
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
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
崔涛
,
陈绍文
,
周治华
,
王晋声
,
王松涛
,
王仲奇
工程热物理学报
在低速风洞实验台,对具有不同深凹槽结构平面叶栅在不同间隙尺度条件下的流动特性进行了实验研究.实验采用五孔气动探针和高灵敏度及高精度的压力扫描阀测量了叶栅出口截面的气动参数,对比分析了总压损失的展向分布,并在叶栅端壁和叶片表面进行墨迹显示.结果表明,深凹槽式叶顶结构应用于本文研究的叶栅上是可行的.深凹槽尾缘开口有利于降低叶顶间隙泄漏损失,凹槽前缘开口对前缘附近局部流动产生一定影响.对整个流动通道涡生成影响不如泄漏流作用强,并且尾缘开口与前缘开口开度的匹配对叶顶间隙泄漏损失有明显的影响.
关键词:
深凹槽
,
间隙间隙流动
,
涡轮
,
实验研究
陈凯
,
董平
,
黄洪雁
,
韩万金
,
冯国泰
工程热物理学报
研究了具有尾缘槽缝和多排复杂冷气喷射进口弯掠导叶的气膜冷却特性,所研究的叶片具体有2个冷却腔,尾缘劈缝与副冷却腔相连,表面总共布置有11排冷气喷射孔,给出了多孔气膜冷却叶片几何构造和网格生成的过程.给出了不同湍流度下叶片中部区域叶片型线上的压力系数和速度比分布情况,并讨论了各个位置上的分布特点.探讨了在内表面换热和外表面气膜覆盖条件下,压力面和吸力面上展向的平均实际气膜冷却效率沿流向的分布特点,并且对各自冷却特点进行了分析.
关键词:
涡轮
,
气膜冷却
,
湍流度
,
气膜冷却效率
黄洪雁
,
陈凯
,
董平
,
冯国泰
,
王仲奇
工程热物理学报
对具有气膜冷却的某涡轮叶栅,提取中部截面型线进行了平面叶栅的气热耦合数值模拟,研究了多孔射流气膜冷却流动的特点.主流与固壁气流耦合计算表明,冷却气流在冷却腔内的流动过程中,被固体壁面加热,在喷射入主流场之前温度升高幅度较大,使得沿程后部的冷却效果减弱,同时研究了多射流孔附近区域三维定常流动的流场.
关键词:
涡轮
,
气膜冷却
,
气热耦合
,
多孔射流
