于贤君
,
刘宝杰
,
张志博
,
赵斌
工程热物理学报
本文综合运用体式激光粒子图像测速技术和油流显示技术研究了近失速状态下压气机静子通道内部的复杂三维流动,建立了静叶通道内部三维流动结构模型,并分析了典型流动结构的产生、发展和演化机制.实验结果表明,在近失速状态,近叶通道出现了两个截然不同的分离区-吸力面近机匣角区分离(7%～50%弦长,闭式分离)和吸力面近轮毂角区分离(50%弦长以后,开式分离),以及一些复杂的流向旋涡流动结构.
关键词:
角区分离
,
体式激光粒子图像测速
,
油流显示
,
压气机
彭学敏
,
季路成
,
伊卫林
,
刘艳明
工程热物理学报
叶身/端壁融合(BBEW)是有潜力支撑风扇/压气机负荷最大化的原创技术.本文以大折转亚音叶栅和超音速叶栅两类趋向负荷极限叶栅为案例,在二面角原理指导下,采用数值方法对比研究了第一类(增大二面角型)和第二类(变曲率过渡曲面)BBEW改型.结果表明,两类BBEW改型均能有效削弱或消除高负荷压气机叶栅角区分离,且具有良好的工况适应性.其中,第一类BBEW改型虽外形上类似叶片倾斜,但作用机理却截然不同,附面层交汇作用超过叶片力作用.
关键词:
叶身/端壁融合
,
角区分离
,
二面角
,
高负荷压气机
,
数值模拟
季路成
,
程荣辉
,
邵卫卫
,
陈江
工程热物理学报
角区分离对叶轮机性能有重要影响.本文根据角区流动特征推导出描述角区三维附面层的等效二维附面层模型,并结合二维附面层分离准则,建立了角区分离判定准则.理论分析表明:为抑制角区分离,应尽量增大叶表吸力面与端壁相交二面角;为抑制角区分离,应使二面角α沿流向逐渐增大,或使二面角α沿流向逐渐减小过程尽量平缓,尤其在二面角α较小区域更应如此.鉴于此,建议风扇/压气机设计中应严格监控角区二面角大小及二面角流向变化梯度,以实现对角区分离的良好控制.结论也适用于其它叶轮机.
关键词:
风扇/轴流压气机
,
角区分离
,
失速
,
附面层
,
叶轮机
伊卫林
,
陈志民
,
马季
,
季路成
工程热物理学报
离心压气机负荷能力持续提升,进一步加重了径向扩压器的工作负担,流道内角区分离是径向扩压器高性能工作的关键制约因素.叶身融合是针对组织与控制角区流动而提出的一项新技术.本文针对一带叶片式扩压器的高压比离心压气机级展开数值模拟,在对原型流动细致分析的基础上,实施吸力面叶身融合设计,在一定程度上推迟和减弱了角区分离,使得峰值效率提高近0.4％,近阻塞点效率提升近0 7％,压比略有提升而喘振裕度未受影响.对比分析了叶身融合设计对流场结构影响,给出了性能改善原因.
关键词:
离心压气机
,
叶型扩压器
,
角区分离
,
吸力面叶身融合
王子楠
,
高磊
,
耿少娟
,
张宏武
工程热物理学报
采用数值模拟和实验方法,对比分析了不同端壁间隙下平面叶栅攻角损失特性与角区流动结构的关联.各间隙情况下,当来流攻角大于某一数值时,角区失速的发生使得叶栅总压损失呈突跃式增加.小于该来流攻角时,无间隙叶栅损失最小.大于该来流攻角时,无间隙叶栅损失最大.分析表明,间隙的存在可以抑制间隙侧角区分离,并同时推迟无间隙侧角区失速的发生.
关键词:
压气机
,
平面叶栅
,
角区分离
,
泄漏流
苏欣荣
,
袁新
工程热物理学报
压气机角区分离是一类典型的复杂分离流动.目前常用的线性涡黏性模型预测得到的结果常与实验结果有较大差别.使用雷诺应力模型的计算或大涡模拟等可以得到良好的预测结果,但受计算量和稳定性限制,目前尚未得到广泛应用.本文探索了一种形式简单的新型非线性涡黏模型在压气机角区分离流动预测中的可行性和有效性.计算结果表明:该非线性模型有效地改进了精算精度,压力分布和分离起始位置等的预测值得到了明显改进.同时,使用该模型时的额外计算量小于5％且计算的收敛性没有明显恶化.本文结果表明该非线性涡黏模型在叶轮机械复杂流动中的应用值得进一步探讨.
关键词:
角区分离
,
线性涡黏模型
,
非线性涡黏模型
