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以涡轮叶片冷却为背景的热工流体综合实验探索

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科教导刊 2023年第17期 74-77页

作者：张魏李广超沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁沈阳110136

文章针对实践教学、基础理论教学和专业课程教学脱节问题,结合我国实施的“工程教育专业认证”计划,以燃气轮机涡轮叶片冷却结构为载体,设计了应用于本科教学的热工流体综合实验台。将流体力学、传热学和工程热力学相关基础知识与燃气... 详细信息

文章针对实践教学、基础理论教学和专业课程教学脱节问题,结合我国实施的“工程教育专业认证”计划,以燃气轮机涡轮叶片冷却结构为载体,设计了应用于本科教学的热工流体综合实验台。将流体力学、传热学和工程热力学相关基础知识与燃气轮机原理专业知识有机地融合在一起,开设了一门独立的实验课程。教学实践表明,该课程的综合性和开放性不仅强化了学生对基础理论知识的理解,还培养了学生学习专业知识的兴趣,提高了学生的动手操作能力。综合性实验的开展是培养学生工程实践能力和开发创新思维的有效途径。

关键词：热流科学实践教学综合性专业认证

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攻角和端壁滑移对凹槽叶顶间隙流动传热的影响

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热力发电 2016年第2期45卷 40-46页

作者：李广超张占东张魏寇志海沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室辽宁沈阳110136

以某燃气轮机高压涡轮动叶为研究对象,在主流雷诺数为9×104条件下,对进气攻角分别为-5°,0°,5°以及端壁有、无滑移时的凹槽叶顶旋涡结构和换热系数进行了数值模拟及实验验证。结果表明:压力系数模拟计算结果与实验数据吻合较好,说明... 详细信息

以某燃气轮机高压涡轮动叶为研究对象,在主流雷诺数为9×104条件下,对进气攻角分别为-5°,0°,5°以及端壁有、无滑移时的凹槽叶顶旋涡结构和换热系数进行了数值模拟及实验验证。结果表明:压力系数模拟计算结果与实验数据吻合较好,说明本文数值模拟结果有效;无端壁滑移时,叶顶靠近压力面侧前缘产生的泄漏涡向吸力面和尾缘同时发展,叶顶换热系数沿叶型中弧线方向减小;端壁滑移缩小了泄漏涡尺度,泄漏流均匀地从压力面流向吸力面;叶顶换热系数沿垂直于弦长方向减小;端壁滑移虽然降低了间隙内泄漏流速度,但却使叶顶平均换热系数略有增大;端壁滑移使3种攻角的叶顶最高换热系数分别降低了7.5%,8.1%和19.2%;攻角从-5°变化到5°,端壁滑移和无滑移时的最高换热系数分别降低了14.9%和22.4%,无论端壁有无滑移,叶顶平均换热系数均降低了约11.8%。

关键词：燃气轮机涡轮叶片凹槽叶顶换热系数间隙流动进气攻角端壁滑移数值模拟

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燃气热水器的流量特性分析

煤气与热力 2011年第11期31卷 20-22页

作者：李广超彭世尼重庆大学城市建设与环境工程学院重庆400045

通过实验与理论计算方法,对燃气热水器的流量特性进行研究,得到水流量随供水压力变化的计算公式,将水流量的理论计算值与实测值进行对比。在较高供水压力下,实测值与理论值存在较大差异。实际上存在极限流量,当实际流量达到极限流量时,... 详细信息

通过实验与理论计算方法,对燃气热水器的流量特性进行研究,得到水流量随供水压力变化的计算公式,将水流量的理论计算值与实测值进行对比。在较高供水压力下,实测值与理论值存在较大差异。实际上存在极限流量,当实际流量达到极限流量时,水流量不随供水压力的增大而增大,而是趋于稳定。对出水温度控制特性进行研究,虽然通过燃气阀门和水量调节阀可以调节出水温度,但其调节能力有限。

关键词：燃气热水器极限流量流量特性出水温度供水压力

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宽口扇形孔射流气膜冷却效率研究

热力发电 2016年第4期45卷 60-64页

作者：李广超陈钰恺张魏寇志海沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室辽宁沈阳110136

为了揭示宽口扇形孔射流提高冷却效率的机理,采用商业软件及k-ε模型对吹风比为0.5,1.0,1.5和2.0的宽口扇形孔射流气膜冷却效率进行了数值模拟及分析。结果表明:宽口扇形孔射流有效地增加了冷气径向覆盖范围,冷气和燃气掺混后的流场相... 详细信息

为了揭示宽口扇形孔射流提高冷却效率的机理,采用商业软件及k-ε模型对吹风比为0.5,1.0,1.5和2.0的宽口扇形孔射流气膜冷却效率进行了数值模拟及分析。结果表明:宽口扇形孔射流有效地增加了冷气径向覆盖范围,冷气和燃气掺混后的流场相比于圆柱孔射流流场更有利冷气贴附于壁面,其冷却效率明显高于圆柱孔射流冷却效率;宽口扇形孔射流在吹风比为1.0,1.5和2.0时的冷却效率差别较小,且均明显大于吹风比为0.5时的冷却效率。

关键词：涡轮叶片宽口扇形孔气膜涡流吹风比冷却效率数值模拟

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离散隔板式迷宫叶顶冷却效率试验分析

热力发电 2015年第8期44卷 38-42,48页

作者：张魏陈钰恺李广超寇志海沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室辽宁沈阳110136

为减小涡轮机动叶顶部间隙泄漏造成的气动损失、提高叶顶冷却效率,提出在凹槽叶顶离散排布小隔板迷宫。根据某涡轮机动叶结构,设计了迷宫叶顶气膜冷却效率试验台,通过稳态液晶技术测量了间隙叶高比分别为1.0%,2.0%,3.0%和吹风比分别为1.... 详细信息

为减小涡轮机动叶顶部间隙泄漏造成的气动损失、提高叶顶冷却效率,提出在凹槽叶顶离散排布小隔板迷宫。根据某涡轮机动叶结构,设计了迷宫叶顶气膜冷却效率试验台,通过稳态液晶技术测量了间隙叶高比分别为1.0%,2.0%,3.0%和吹风比分别为1.0,1.5,2.0时隔板迷宫叶顶和凹槽叶顶的气膜冷却效率。结果表明:2种叶顶结构的平均冷却效率均随着叶顶间隙高度的增加而减小;在某间隙高叶比和吹风比范围内,隔板迷宫叶顶冷却效率最多比凹槽叶顶冷却效率高出63%;隔板迷宫显著扩大了叶顶的冷却范围,提高了冷却效率,使冷却效率的分布更加均匀。

关键词：燃气轮机动叶叶顶迷宫结构间隙高度气膜冷却

冷气横流对单入口-双出口孔射流冷却效率影响

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热力发电 2016年第3期45卷 64-69页

作者：张魏李广超寇志海赵国昌沈阳航空航天大学航空航天工程学院辽宁沈阳110136

采用Fluent软件和k-ε湍流模型,在主流雷诺数为9 600,吹风比分别为0.5,1.0,1.5和2.0,横流速度比分别为0.3,0.5和0.7条件下,对横流冷气气膜的冷却效率、流场和温度场进行三维数值模拟。结果表明:吹风比为1.0时,横流速度比对2个出口流量... 详细信息

采用Fluent软件和k-ε湍流模型,在主流雷诺数为9 600,吹风比分别为0.5,1.0,1.5和2.0,横流速度比分别为0.3,0.5和0.7条件下,对横流冷气气膜的冷却效率、流场和温度场进行三维数值模拟。结果表明:吹风比为1.0时,横流速度比对2个出口流量分配影响最明显;低吹风比(0.5)时,横流速度比对径向平均冷却效率和面平均冷却效率影响均非常小;中等吹风比(1.0)时,横流速度比增加使冷却效率减小;高吹风比(2.0)时,横流速度比对径向平均冷却效率分布影响比较复杂,对面平均冷却效率影响较小。

关键词：涡轮叶片气膜冷却双出口孔冷却效率横流数值模拟

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毫米波高性能收发多功能芯片

固体电子学研究与进展 2015年第5期35卷 433-437页

作者：彭龙新詹月李光超傅少雷南京电子器件研究所南京210016

利用0.15μm GaAs PHEMT工艺,研制了一款集成功率放大器和低噪声放大器的毫米波多功能单片。发射支路功率放大器采用三级放大拓扑结构,在32~36GHz内,在6V工作电压下,线性增益23dB,增益平坦度优于±0.75dB,输入/输出驻波小于1.3,饱和输... 详细信息

利用0.15μm GaAs PHEMT工艺,研制了一款集成功率放大器和低噪声放大器的毫米波多功能单片。发射支路功率放大器采用三级放大拓扑结构,在32~36GHz内,在6V工作电压下,线性增益23dB,增益平坦度优于±0.75dB,输入/输出驻波小于1.3,饱和输出功率30dBm,功率附加效率约30%。接收支路低噪声放大器采用三级放大拓扑结构,在5V、30mA工作电压下,在32~37GHz内,线性增益23.5dB,增益平坦度优于±1dB,噪声系数小于2.5dB,1dB压缩输出功率大于6dBm。该芯片面积为3.67mm×3.13mm。

关键词：砷化镓功率放大器低噪声放大器毫米波微波单片集成电路收发多功能

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小波变换在声学测定小麦水分中的应用

农机化研究 2012年第12期34卷 27-31,66页

作者：李广超王爱民杨红卫河南工业大学信息科学与工程学院郑州450001 河南工业大学电气工程学院郑州450001

小麦籽粒碰撞金属物体时产生的超声信号含有丰富的品质信息,通过小波变换对小麦超声信号进行处理,能够提取出反映小麦水分含量的特征参数。利用二元线性回归分析方法,建立基于这些特征参数的小麦水分含量预测模型。实验表明,所建立的预... 详细信息

小麦籽粒碰撞金属物体时产生的超声信号含有丰富的品质信息,通过小波变换对小麦超声信号进行处理,能够提取出反映小麦水分含量的特征参数。利用二元线性回归分析方法,建立基于这些特征参数的小麦水分含量预测模型。实验表明,所建立的预测模型的平均绝对误差为0.002,平均相对误差为0.012%。

关键词：小麦超声信号小波变换小麦水分特征提取

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高铝型硅酸铝纤维板介电特性和透波性能

硅酸盐学报 2021年第12期49卷 2621-2628页

作者：肖利平尚小标刘美红白永珍李广超陈君若昆明理工大学机电工程学院昆明650500 昆明理工大学城市学院昆明650051 非常规冶金教育部重点实验室昆明650093 微波能工程应用及装备技术国家地方联合工程实验室昆明650093

采用谐振腔微扰法测量了高铝型硅酸铝纤维板(high-Al aluminum silicate fiberboard,HAF)在915 MHz和2450 MHz频率下,25~1000℃温度范围内的介电参数,并基于电磁波传输线理论计算了HAF的功率透过系数,进而分析了不同影响因素条件下HAF... 详细信息

采用谐振腔微扰法测量了高铝型硅酸铝纤维板(high-Al aluminum silicate fiberboard,HAF)在915 MHz和2450 MHz频率下,25~1000℃温度范围内的介电参数,并基于电磁波传输线理论计算了HAF的功率透过系数,进而分析了不同影响因素条件下HAF的透波性能。结果表明:在2种频率下,HAF的介电常数和介电损耗因子均在800℃之后明显增大;不同极化模式下,HAF的透波性能显著不同,其在水平极化下的透波性能优于垂直极化,且水平极化下存在使微波发生全透射的Brewster角(50°~53°);HAF的透波性能随厚度的增加而波动,其功率透过系数曲线在0~0.2 m厚度区间出现多个透波峰。

关键词：高铝型硅酸铝纤维板介电特性透波性能功率透过系数