检索结果-南通市图书馆

冲击+扰流柱双层壁冷却结构的强化换热性能及流阻特性

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航空动力学报 2024年第8期39卷 13-26页

作者：韦宏祖迎庆安徽工程大学机械工程学院安徽芜湖241000 复旦大学航空航天系上海200433

对于冲击+扰流柱的双层壁冷却结构,为了研究冲击孔的无量纲排间距和无量纲孔间距、扰流柱的无量纲直径以及冲击射流雷诺数对其强化换热性能以及其流阻特性的影响,基于多种几何参数和流动参数对冲击+扰流柱的双层壁冷却结构进行了实验研... 详细信息

对于冲击+扰流柱的双层壁冷却结构,为了研究冲击孔的无量纲排间距和无量纲孔间距、扰流柱的无量纲直径以及冲击射流雷诺数对其强化换热性能以及其流阻特性的影响,基于多种几何参数和流动参数对冲击+扰流柱的双层壁冷却结构进行了实验研究,并根据实验工况开展了相应的数值模拟。结果表明:在带有扰流柱的整个冲击靶板内表面上,面平均努塞尔数随着射流雷诺数的增大而单调增大,且基本上呈现为线性增长的趋势。总体而言,在扰流柱表面的面平均努塞尔数略高于冲击靶板内壁面的面平均努塞尔数。随着扰流柱的无量纲直径的增大,在双层壁冷却结构的整个内表面的面平均努塞尔数呈现为先下降后增大的趋势。此外,在整个内表面的面平均努塞尔数随着冲击孔的无量纲排间距的增大而减小;但是,面平均努塞尔数对无量纲孔间距变化的响应不敏感。对于冲击+扰流柱双层壁冷却结构的流量系数,它随着射流雷诺数以及冲击孔的无量纲排间距和无量纲孔间距的增大而增大,但是随着扰流柱的无量纲直径的增大而减小。

关键词：双层壁冷却结构冲击射流扰流柱强化换热努塞尔数流量系数

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高熵碳化物材料研究进展

材料导报 2024年第S1期38卷 87-99页

作者：何忠书丁方政玄伟东张强赵云松宋浩睿邵冠兰陈建国王保军任忠鸣上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海200444 空军驻北京地区军事代表室北京100095 北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室北京100095

高熵陶瓷是近年来得到快速发展的新型材料,吸引了许多研究者的关注,具有的高熵效应赋予了其优异的性能。其中高熵碳化物具有优异的硬度、断裂韧性、隔热性能与抗腐蚀性能,在环境障涂层、热障涂层等领域具有广阔的应用前景。本文详细介... 详细信息

高熵陶瓷是近年来得到快速发展的新型材料,吸引了许多研究者的关注,具有的高熵效应赋予了其优异的性能。其中高熵碳化物具有优异的硬度、断裂韧性、隔热性能与抗腐蚀性能,在环境障涂层、热障涂层等领域具有广阔的应用前景。本文详细介绍了高熵碳化物的预测理论、合成方法,同时对其抗氧化性能、力学性能、耐腐蚀性能以及隔热性能等方面进行了综述,指出了高熵碳化物在制备应用方面面临的问题,最后展望了高熵碳化物的发展方向。

关键词：高熵碳化物合成方法环境障涂层热障涂层力学性能隔热性能耐腐蚀性能

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扇形气膜孔几何参数对气膜冷却效率的影响

科学技术与工程 2022年第16期22卷 6734-6743页

作者：周晨丁亮冯晓星中国航发商用航空发动机有限责任公司设计研发中心上海200241

气膜冷却技术广泛应用于航空发动机火焰筒、涡轮叶片等热端部件的冷却。与常规圆柱形气膜孔相比,扇形气膜孔冷却效率更高。为更全面地掌握在典型大涵道比商用航空发动机燃烧室火焰筒工作环境下扇形气膜孔气膜冷却效率随几何参数和吹风... 详细信息

气膜冷却技术广泛应用于航空发动机火焰筒、涡轮叶片等热端部件的冷却。与常规圆柱形气膜孔相比,扇形气膜孔冷却效率更高。为更全面地掌握在典型大涵道比商用航空发动机燃烧室火焰筒工作环境下扇形气膜孔气膜冷却效率随几何参数和吹风比的变化规律,采用数值模拟方法研究了扇形气膜孔的流动和换热,分析并讨论了气膜孔板厚度、气膜孔出口宽度、气膜孔入口圆柱段长度、气膜孔倾斜角以及吹风比对扇形气膜孔下游流场和热侧面气膜冷却效率分布的影响。结果表明:在小吹风比条件下,几何参数的变化对冷却效率影响很小;而当吹风比较大时,冷却效率随几何参数的变化规律可能受其他几何参数的交叉影响;几何参数的变化将诱发不同的卵形涡结构,从而对气膜孔下游的冷却效率分布造成较大的影响。

关键词：气膜冷却扇形孔几何参数冷却效率

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基于内嵌管和不同腔深构型的蜂窝型声衬

科学通报 2023年第26期68卷 3482-3490页

作者：邱昇丁华陆彤玮刘珊珊钱沛王能银李勇中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200240 同济大学物理科学与工程学院上海200092

具有良好吸声和机械性能的蜂窝吸声结构在航空工程领域应用广泛.微穿孔板与蜂窝型背腔相结合的复合结构是目前实现吸声降噪声衬设计的主要形式.本文所设计的声衬结构引入了内嵌管及不同腔深设计的蜂窝腔体,以亚波长的厚度实现了低频宽... 详细信息

具有良好吸声和机械性能的蜂窝吸声结构在航空工程领域应用广泛.微穿孔板与蜂窝型背腔相结合的复合结构是目前实现吸声降噪声衬设计的主要形式.本文所设计的声衬结构引入了内嵌管及不同腔深设计的蜂窝腔体,以亚波长的厚度实现了低频宽带的高效吸声.在理论上建立了含有内嵌管的不同深度蜂窝腔体声衬的理论模型,揭示了该构型的并联耦合吸声机制,设计了厚度为35、45和51 mm的3个吸声结构,分别在400~600、400~800、600~1600 Hz频带内实现了平均吸声系数超过0.9的高效宽频吸声.理论、仿真与实验结果吻合较好.内嵌管和腔深各异的构型为声衬设计提供了更高的自由度.该声衬轻薄简单的结构具有良好的工程应用前景.

关键词：宽带吸声内嵌管不同深度蜂窝腔亚波长厚度

一种基于自适应神经网络的航空发动机故障诊断方法

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中国科学：技术科学 2018年第3期48卷 326-335页

作者：艾剑良杨曦中复旦大学航空航天系上海200433 中国航空无线电电子研究所上海200233

航空发动机在使用过程中,气路部件的性能不可避免地发生了蜕化,相应的故障诊断技术对发动机的健康管理系统具有重要意义.本文针对发动机在设计点的非线性部件级模型,借助PCC(Pearson correlation coefficient)相关分析方法,对神经网络... 详细信息

航空发动机在使用过程中,气路部件的性能不可避免地发生了蜕化,相应的故障诊断技术对发动机的健康管理系统具有重要意义.本文针对发动机在设计点的非线性部件级模型,借助PCC(Pearson correlation coefficient)相关分析方法,对神经网络的输入参数和输出参数的选取方式进行了优化.以前馈型神经网络为基础,针对常规BP(back propagation)神经网络收敛速度不稳定、且容易陷入极小值的缺陷,设计了一种新的自适应神经网络,准确估计了发动机部件的蜕化情况.这种算法融合了比例因子和动量因子,改善了网络的学习速率,提高了神经网络置信度和对发动机模型参数的泛化能力.结果表明,本文设计的自适应神经网络的精度优于常规BP神经网络,并且在训练样本数较少时,依然能够通过训练得到理想的网络,保证发动机健康参数的故障检测具有较高精度.

关键词：航空发动机健康参数故障诊断自适应神经网络相关分析

双层壁冷却结构中多排射流冲击冷却的换热和流阻特性

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航空动力学报 2021年第8期36卷 1621-1632页

作者：韦宏祖迎庆复旦大学航空航天系上海200433 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

采用稳态热敏液晶技术对双层壁冷却结构中的多排(包括顺排和叉排)射流冲击冷却结构进行了风洞实验,同时结合数值模拟的方法,对两种射流冲击冷却结构的传热和流阻特性的差异进行了研究。实验结果表明:流量系数和冲击靶板上的努塞尔数均... 详细信息

采用稳态热敏液晶技术对双层壁冷却结构中的多排(包括顺排和叉排)射流冲击冷却结构进行了风洞实验,同时结合数值模拟的方法,对两种射流冲击冷却结构的传热和流阻特性的差异进行了研究。实验结果表明:流量系数和冲击靶板上的努塞尔数均随着雷诺数的增大而增大,而冲击孔的排布方式对面平均努塞尔数的影响较小,但是叉排结构的流量系数高于顺排结构,且冲击靶板上换热更加均匀。数值结果显示冲击靶板中心区域的流量分配和换热均随着冲击距离的增大而增大;而在下游区域内恰好与之相反。

关键词：射流冲击冷却冲击距离努塞尔数雷诺数流量系数

基于真实密度比的单/三排扇形孔气膜冷却性能及流阻特性

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航空动力学报 2021年第11期36卷 2331-2343页

作者：韦宏祖迎庆复旦大学航空航天系上海200433 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

在真实密度比条件下对单排和三排的扇形气膜孔的传热和流阻特性进行了实验研究。采用压敏漆(PSP)技术对单/三排定出口宽度的扇形孔进行风洞实验,研究了在真实密度比条件下不同孔形参数的扇形气膜孔的传热和流阻特性的差异,得到了不同孔... 详细信息

在真实密度比条件下对单排和三排的扇形气膜孔的传热和流阻特性进行了实验研究。采用压敏漆(PSP)技术对单/三排定出口宽度的扇形孔进行风洞实验,研究了在真实密度比条件下不同孔形参数的扇形气膜孔的传热和流阻特性的差异,得到了不同孔形参数的扇形孔出现冷气射流吹离热侧壁面的大致临界吹风比以及实现展向平均气膜冷却效率最高的孔型结构参数。实验结果表明:在所研究的孔形参数范围内,扇形孔在吹风比小于1.5时没有出现冷气射流吹离壁面的现象,且倾斜角为20°、扩散角为15°的扇形孔的气膜冷却性能最好;而当吹风比为2.0时则出现了不同程度的吹离热侧壁面的现象,且倾斜角为25°、扩散角为10°的扇形孔的气膜冷却效率最大。此外,倾斜角为25°、扩散角为13°和倾斜角为30°、扩散角为10°的扇形孔流量系数最高。

关键词：扇形孔定出口宽度绝热气膜冷却效率吹风比流量系数

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一级半轴流涡轮非轴对称端壁的优化设计

复旦学报（自然科学版） 2018年第6期57卷 718-724页

作者：吕伟利杨爱明复旦大学航空航天系上海200433

建立了一套适用于轴流涡轮非轴对称端壁的优化系统,该系统主要基于人工神经网络方法和遗传算法.为了降低高维优化设计的计算规模,采用了设计空间分区方法,结合D-最优试验设计方法建立计算样本数据库;使用人工神经网络方法建立代理模型,... 详细信息

建立了一套适用于轴流涡轮非轴对称端壁的优化系统,该系统主要基于人工神经网络方法和遗传算法.为了降低高维优化设计的计算规模,采用了设计空间分区方法,结合D-最优试验设计方法建立计算样本数据库;使用人工神经网络方法建立代理模型,以等熵效率为优化目标函数,优化方法为遗传算法.采用上述优化策略对Aachen一级半涡轮进行优化设计,端壁布置了25个控制点,数据库样本规模为300,优化后等熵效率增加了0.43%.计算结果表明:采用空间分区方法在保持足够代理模型精度的同时,可以降低样本数据库的规模,并且在试验设计方法选择时带来更多的灵活性.另外,非轴对称端壁造型在静叶上的应用效果相较于动叶要好,且在第二级静叶的应用效果最佳.

关键词：轴流涡轮优化设计遗传算法非轴对称端壁

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气冷涡轮叶片元件级气热耦合实验研究

复旦学报（自然科学版） 2019年第4期58卷 506-514页

作者：陈毅韦宏祖迎庆丁亮复旦大学航空航天系上海200433 中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

涡轮叶片具有超高热负荷、复杂几何外形以及对结构强度要求严格的特点.因此,对其进行高效冷却结构设计成为航空推进领域最具挑战性的问题之一.本实验主要对带有冲击孔和气膜孔的平板实验件进行测量.试验件采用3种不同材料进行加工,分别... 详细信息

涡轮叶片具有超高热负荷、复杂几何外形以及对结构强度要求严格的特点.因此,对其进行高效冷却结构设计成为航空推进领域最具挑战性的问题之一.本实验主要对带有冲击孔和气膜孔的平板实验件进行测量.试验件采用3种不同材料进行加工,分别为不锈钢(SS304)、铝(AL6061)和聚四氟乙烯(PTFE).实验中气膜冷气入射角度(α)为45°,吹风比(λBR)在0.25~1.00范围内变化,气膜孔板热侧面温度通过稳态液晶热成像技术进行测量.本文围绕吹风比和毕渥数对冷却效率及流量系数的影响展开了详细的分析与讨论.

关键词：涡轮叶片气热耦合冷却效率毕渥数吹风比