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附加分叉射流喷注对气膜孔冷却特性的影响

推进技术 2012年第2期33卷 253-258页

作者：杨阳张靖周姚玉南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

利用三维数值计算研究具有附加分叉射流喷注的单排气膜孔冷却结构的强化冷却特性,考察了三种形式的分叉孔结构和四个吹风比的影响。研究结果表明,主气膜孔附近射流喷注孔的存在能够诱导一对反涡,削弱缘于主气膜孔下游气膜出流和主流相... 详细信息

利用三维数值计算研究具有附加分叉射流喷注的单排气膜孔冷却结构的强化冷却特性,考察了三种形式的分叉孔结构和四个吹风比的影响。研究结果表明,主气膜孔附近射流喷注孔的存在能够诱导一对反涡,削弱缘于主气膜孔下游气膜出流和主流相互作用的肾形涡对,有利于提高气膜冷却效率,同时也增强了对流换热;当分叉射流喷注孔出口与主气膜孔在同一流向位置时,可以获得较高的气膜冷却效率和相对较低的对流换热系数增强比。

关键词：气膜冷却分叉射流喷注反涡冷却效率传热

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单边膨胀喷管气动和红外辐射特性数值研究

航空动力学报 2011年第7期26卷 1502-1508页

作者：张少丽单勇张靖周南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

通过计算流体动力学/红外辐射(CFD/IR)数值模拟的方法,研究了单膨胀边倾角、喉道高度、侧壁长度和落压比(NPR)对单边膨胀喷管(SERN)气动性能和红外辐射特性的影响.研究结果表明:轴向推力系数随着单膨胀边倾斜角度增大而急剧减小,推力矢... 详细信息

通过计算流体动力学/红外辐射(CFD/IR)数值模拟的方法,研究了单膨胀边倾角、喉道高度、侧壁长度和落压比(NPR)对单边膨胀喷管(SERN)气动性能和红外辐射特性的影响.研究结果表明:轴向推力系数随着单膨胀边倾斜角度增大而急剧减小,推力矢量角随着单膨胀边倾斜角度增大而增大;随着喷管落压比的增大,轴向推力系数先增大后减小,推力矢量角减小;随着喷管侧壁长度的增加,轴向推力系数可略微提高;单膨胀边对尾焰和喷管内壁有显著的遮挡作用,喷管下方的整体红外辐射仅为上方的10%左右;随着喷管落压比的增加,喷管上方的整体红外辐射降低.

关键词：红外抑制单边膨胀喷管气动性能红外辐射数值模拟

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航空发动机进口支板结冰和防冰试验

航空动力学报 2014年第2期29卷 277-283页

作者：杨军张靖周郭文刘华南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 中国航空工业集团公司中国燃气涡轮研究院成都610500

为了掌握航空发动机进口支板结冰规律和热气防冰规律,利用冰风洞对进口支板进行了热气防冰试验、融冰试验和结冰试验.试验研究结果表明:进口支板所需热气流量随来流风速增加而增大,随来流总温增加而降低;结冰主要出现在在进口支板前缘... 详细信息

为了掌握航空发动机进口支板结冰规律和热气防冰规律,利用冰风洞对进口支板进行了热气防冰试验、融冰试验和结冰试验.试验研究结果表明:进口支板所需热气流量随来流风速增加而增大,随来流总温增加而降低;结冰主要出现在在进口支板前缘区域并且滞止点附近的结冰最厚;进口支板表面初始温度较高,下降速度较慢,容易出现透明冰;来流温度低,进口支板表面温度下降较快,容易出现霜冰.试验结果为进口支板防冰设计计算提供了依据并为航空发动机防冰系统设计提供了一定的参考和借鉴.

关键词：航空发动机进口支板喷雾结冰防冰

求解N-S方程SIMPLE算法的半交错网格研究

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南京航空航天大学学报 2004年第1期36卷 11-15页

作者：冶萍张靖周南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

运用半交错网格设置对不可压缩流动的 Navier- Stokes方程进行数值离散求解 ,文中对不合理压力场产生的原因及抑制方法进行了探讨 ,导出了压力控制体界面上速度的修正表达式。作为算例 ,本文采用区域湍流模化方法 ,在核心区采用标准 k-... 详细信息

运用半交错网格设置对不可压缩流动的 Navier- Stokes方程进行数值离散求解 ,文中对不合理压力场产生的原因及抑制方法进行了探讨 ,导出了压力控制体界面上速度的修正表达式。作为算例 ,本文采用区域湍流模化方法 ,在核心区采用标准 k-ε模型 ,在近壁区采用单方程低雷诺数模型 ,对封闭转 -静盘腔、具有径向出流的转 -静盘腔和非规则环形通道内的流动进行了数值模拟 ,并与实验数据进行了对比分析。

关键词： N-S方程静盘转盘飞机发动机 SIMPLE算法半交错网格

有预旋进气转静盘腔中的流动和换热特性数值研究

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航空动力学报 2004年第3期19卷 370-374页

作者：冶萍张靖周南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

运用RNG湍流模型对有静盘外缘预旋进气和轴向中心进气、转盘外缘轴向出气和外围屏径向出气的转-静盘腔中流动和传热过程进行了数值研究。在盘腔结构中,静止内隔片和旋转内隔片将盘腔分为内转-静盘腔室和外预旋腔室。由于盘腔流动结构具... 详细信息

运用RNG湍流模型对有静盘外缘预旋进气和轴向中心进气、转盘外缘轴向出气和外围屏径向出气的转-静盘腔中流动和传热过程进行了数值研究。在盘腔结构中,静止内隔片和旋转内隔片将盘腔分为内转-静盘腔室和外预旋腔室。由于盘腔流动结构具有周向周期性,取盘腔的1/30作为计算域。研究发现:旋转雷诺数Reθ、预旋喷嘴进气无量纲流动速度Cw,p、静盘中心轴向进气的无量纲流动速度Cw,d和预旋比βp都不同程度地影响盘腔内流动和换热。预旋和隔片的协同作用可以很好地起到阻止热燃气入侵转-静盘腔和提供低静温冷却气体流入涡轮叶片冷却通道。

关键词：旋转盘腔流动传热数值模拟预旋换热特性航空发动机

模化比对直升机用红外抑制器红外辐射特性的影响

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航空动力学报 2008年第2期23卷 221-226页

作者：单勇张靖周南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

对波瓣喷管-弯曲混合管构成的直升机用红外抑制器壁面和尾焰的红外辐射特性进行了一系列的数值研究,旨在将三维流场数值计算、壁温计算与红外辐射计算结合起来综合分析抑制器红外辐射特性,与相关实验数据的对比验证表明计算结果与实验... 详细信息

对波瓣喷管-弯曲混合管构成的直升机用红外抑制器壁面和尾焰的红外辐射特性进行了一系列的数值研究,旨在将三维流场数值计算、壁温计算与红外辐射计算结合起来综合分析抑制器红外辐射特性,与相关实验数据的对比验证表明计算结果与实验结果仅相差15%左右,且红外辐射强度空间分布规律一致;通过对不同缩比模型的数值计算,揭示了模化比对壁面及尾焰的红外辐射特性的影响规律:(1)几何相似的红外抑制器在主流入口速度、温度相同时,壁面红外辐射强度与几何模化比的2次方成正比;(2)尾焰红外辐射强度与几何模化比的2.32次方成正比.

关键词：航空、航天推进系统红外抑制器红外辐射数值计算逆向蒙特卡罗法模化比

膨胀边开槽对单边膨胀喷管性能影响的数值研究

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推进技术 2012年第3期33卷 436-442页

作者：张少丽单勇张勇张靖周南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 成都飞机设计研究所四川成都610041

为了得到高气动性能和低红外辐射的单边膨胀喷管(SERN)结构,通过CFD/IR数值模拟的方法,研究了单膨胀边开槽率、开槽角度和落压比(NPR)对单边膨胀喷管气动性能和红外辐射特性的影响。研究结果表明:在低落压比下,单膨胀边开槽形成的气动... 详细信息

为了得到高气动性能和低红外辐射的单边膨胀喷管(SERN)结构,通过CFD/IR数值模拟的方法,研究了单膨胀边开槽率、开槽角度和落压比(NPR)对单边膨胀喷管气动性能和红外辐射特性的影响。研究结果表明:在低落压比下,单膨胀边开槽形成的气动边界改善喷管气动性能;在高落压比下,扩张段内的热排气倒灌入上游的狭槽内,反而降低了喷管气动性能;随开槽角度增加喷管轴向推力系数减小;单膨胀边开槽后喷管红外辐射强度大幅度降低,最高降幅在XOY平面0°方向达90%;随开槽率增加红外辐射强度减小,而开槽角度对喷管红外辐射强度几乎没影响。

关键词：开槽膨胀边单边膨胀喷管气动性能红外辐射数值仿真

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涡扇排气系统结构参数对排气声压级影响

推进技术 2010年第3期31卷 309-313,319页

作者：单勇张靖周南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

基于三维CFD和宽带噪声模型,对不同结构的涡扇排气系统流场和出口声压场分布展开数值计算与分析,获得涵道比、波瓣强迫混合器穿透比和混合段长径比对排气出口声压级的影响规律。数值结果表明:排气系统出口声压级分布与径向速度梯度相对... 详细信息

基于三维CFD和宽带噪声模型,对不同结构的涡扇排气系统流场和出口声压场分布展开数值计算与分析,获得涵道比、波瓣强迫混合器穿透比和混合段长径比对排气出口声压级的影响规律。数值结果表明:排气系统出口声压级分布与径向速度梯度相对大小分布一致,排气出口速度梯度的减小可以降低排气噪声。涵道比在0.5～3.0,长径比在1～2之间,排气系统涵道比和排气混合段长径比的增加可以降低喷管出口平均噪声声压级;在相同涵道比下,波瓣强迫混合器穿透比的增加,出口平均噪声声压级先大幅减小后缓慢增加。

关键词：涡扇发动机波瓣强迫混合器声压级数值计算

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扇环形截面管内爆震波特性研究

工程热物理学报 2010年第6期31卷 1077-1079页

作者：宫继双范育新张靖周南京航空航天大学能源与动力学院212教研室

以实验手段，分别使用乙炔、氢气为燃料、空气为氧化剂研究了扇环形爆震管内爆震波特性，包括沿管长的压力波速度和火焰波速度特性、沿管长的压力波峰值特性，得到了在外径176mm、内径53mm、60°扇形角的扇环形管道内稳定发展波震波的... 详细信息

以实验手段，分别使用乙炔、氢气为燃料、空气为氧化剂研究了扇环形爆震管内爆震波特性，包括沿管长的压力波速度和火焰波速度特性、沿管长的压力波峰值特性，得到了在外径176mm、内径53mm、60°扇形角的扇环形管道内稳定发展波震波的余气系数范围：0．4〈α〈1．4、爆震管横截面不同壁面的压力波和火焰波特性；本文还采用烟膜法研究了上壁面和侧壁面的爆震波胞格结构。

关键词：扇环形爆震管爆震波余气系数爆震波胞格