检索结果-南通市图书馆

作者：严佳玺南京航空航天大学

学位级别：硕士

在航空发动机空气系统中旋转孔作为重要的节流元件,在空气系统流量的调节中起着重要作用。本文以不同倾角的孔为研究对象,采用数值模拟和试验的方法,研究了不同倾角下孔流动特性,为不同壁面上孔结构优化设计提供基础数据参考。论文首先... 详细信息

在航空发动机空气系统中旋转孔作为重要的节流元件,在空气系统流量的调节中起着重要作用。本文以不同倾角的孔为研究对象,采用数值模拟和试验的方法,研究了不同倾角下孔流动特性,为不同壁面上孔结构优化设计提供基础数据参考。论文首先介绍了试验方法,重点分析了旋转条件下流量测试的方法和相关封严措施。试验调试中发现,采用端式封严技术,可以有效的减小泄漏流量。随后介绍了计算方法,说明了湍流模型的选定依据,验证了数值计算方法的可靠性。比对结果表明,基于流体域相对转动的模拟方法配合Realizable湍流模型,可以较好的模拟旋转条件下小孔入流的流线收缩及出流的偏转,计算和试验相比最大误差为13%。在此基础上,针对转速N=0040rpm,本文试验研究了径向入流孔(180°孔)和倾斜孔(115°孔)在典型压比下的流动特性。试验中发现,同静止工况相比,旋转条件下两种类型旋转孔的流量系数均出现明显的减小。旋转数Ro=0.67,180°孔的流量系数相比静止工况减小了65.8%;旋转数Ro=0.58,115°孔的流量系数减小了33.7%。相同旋转数下,两种类型的旋转孔流量系数基本不随压比的变化而改变。当压比保持不变的时候,两种类型旋转孔的流量系数都随着旋转数的增大而降低。从旋转数Ro=0到Ro=0.31,180°孔的流量系数减小了31.6%,115°孔的流量系数减小幅度达到了14.3%。通过针对试验工况的数值模拟,发现旋转条件下,由于孔入射角的增大,导致孔的有效流通面积减小,在离心力及其衍生的哥氏力综合作用下,使得小孔的通流能力降低,相应的流量系数减小。当旋转数Ro增加后,孔内的流动分离现象增强,使得小孔的流量系数进一步降低。进一步比对180°孔和115°孔的流动特性,可以发现在相同旋转数下,由于科氏力和离心力的影响不同,115°倾斜孔的流量系数更大。这种差异的主要原因是随着孔角度的增大,流体用于克服离心力和科氏力做功动能损失增大,导致流量系数降低。随后,论文针对不同倾斜角度、长径比的旋转孔,开展了流动特性的数值仿真研究。结果中发现:随着倾角的增大,孔流量系数逐渐减小。在旋转数Ro=0.69时,倾角从90°增加到180°,降幅达到了27.5%。当长径比变大,流量系数也随之增大。当长径比L/d=1增大到2时,静止条件下流量系数增大了3.5%,旋转条件下流量系数增大了16.2%,相比静止条件,由于旋转条件下孔内流动分离较大的原因,长径比对流量系数影响更为突出。

关键词：空气系统旋转孔流量系数倾角长径比

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管式减涡器入口局部压降和流阻特性

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航空动力学报 2021年第1期36卷 42-52页

作者：赵义祯魏嵩毛军逵严佳玺田冉冉中国航空发动机集团有限公司沈阳发动机研究所沈阳110015 南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

使用CFD仿真分析的方法,研究了带有导流管式减涡器的盘腔内空气流动和损失特性,重点阐明了导流管的减阻机理,特别是不同结构下管口处的流动与局部损失特性,并提出了一个数学模型来预测导流管盘腔内的压力。研究表明:管口处的流动及损失... 详细信息

使用CFD仿真分析的方法,研究了带有导流管式减涡器的盘腔内空气流动和损失特性,重点阐明了导流管的减阻机理,特别是不同结构下管口处的流动与局部损失特性,并提出了一个数学模型来预测导流管盘腔内的压力。研究表明:管口处的流动及损失特性与管口之前的流动状态密切相关,且管口处发生的静压损失不容忽视,约占具整个盘腔损失的11%;合适的导流管长度可以有效的改善管口处的损失,在当前研究工况下具有最佳导流管长度的结构可以降低约25%的管入口处局部压降,约10%的整体静压降;建立了可以精确计算盘腔内压力分布的数学模型,模型计算结果与CFD结果相比平均误差约为5.3%。

关键词：管式减涡器管口局部压降流阻特性 CFD仿真理论建模

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基于PIV测试的径向入流旋转盘腔流动特性研究

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机械制造与自动化 2024年第6期53卷 62-67,112页

作者：孙肇林魏嵩严佳玺南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

将PIV技术应用于压气机径向入流的简单盘腔中,使用实验研究旋转雷诺数和流量系数对于盘腔内部旋流数以及流场的影响,得到入口旋流数C in随罗斯比数R o变化以及非线性修正系数K i随湍流参数λ变化的拟合公式;提出OWEN等人模型的修正方法... 详细信息

将PIV技术应用于压气机径向入流的简单盘腔中,使用实验研究旋转雷诺数和流量系数对于盘腔内部旋流数以及流场的影响,得到入口旋流数C in随罗斯比数R o变化以及非线性修正系数K i随湍流参数λ变化的拟合公式;提出OWEN等人模型的修正方法,使其可以更好地应用于工程。研究发现:旋转雷诺数的增大会导致旋流数变化趋势减慢,使得整个流场实现更稳定的分层;流量系数的增大会导致旋流数变化趋势增快,同时会使流场中的粒子以更为规则的方式沿转盘旋转方向运动。

关键词：压气机粒子图像测速旋转盘腔旋流数

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