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旋转叶片高频涡脱落噪声源的双阵列声成像试验研究

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振动与冲击 2021年第7期40卷 148-153页

作者：高建正吴海军蒋伟康上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

旋转叶片的涡脱落噪声是一类典型的指向性声源,但由于叶片的旋转尚无法准确测量旋转叶片涡流噪声的指向性。利用两个平面阵列在叶片旋转面的平行和垂直两个方向对声源进行了声成像试验研究。试验中选择不同的叶片旋转方位角位置对涡脱... 详细信息

旋转叶片的涡脱落噪声是一类典型的指向性声源,但由于叶片的旋转尚无法准确测量旋转叶片涡流噪声的指向性。利用两个平面阵列在叶片旋转面的平行和垂直两个方向对声源进行了声成像试验研究。试验中选择不同的叶片旋转方位角位置对涡脱落气动噪声进行波束形成声成像,通过比较声源在叶片不同方位角以及不同阵列方向的声成像结果验证了旋转叶片涡脱落噪声的指向性,并且分析了不同的叶片旋转方位角对涡脱落噪声的影响。试验结果验证了双阵列声成像测量方案的可行性和有效性,成像结果的对比表明使用的NACA0012桨叶在2.5 kHz下的旋转气动噪声源为指向性声源。

关键词：气动噪声声源定位麦克风阵列波束形成旋转叶片旋转声源指向性声源双阵列声成像

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旋转叶片气膜冷却效果的数值研究

中国电机工程学报 2008年第29期28卷 83-87页

作者：郭婷婷张玲邹晓辉李少华东北电力大学能源与机械工程学院吉林省吉林市132012 华北电力大学能源与动力工程学院河北省保定市071003

采用数值模拟方法研究了静止和旋转涡轮叶片表面不同工况下的气膜冷却效果,计算给出了吹风比M=1.0、1.5等工况下静止和旋转叶片压力面、吸力面的气膜冷却效率,以及不同射流孔下游的气膜冷却效率,并分析了旋转和吹风比对气膜冷却效果的... 详细信息

采用数值模拟方法研究了静止和旋转涡轮叶片表面不同工况下的气膜冷却效果,计算给出了吹风比M=1.0、1.5等工况下静止和旋转叶片压力面、吸力面的气膜冷却效率,以及不同射流孔下游的气膜冷却效率,并分析了旋转和吹风比对气膜冷却效果的影响。结果表明:静止叶栅,M=1时叶片气膜冷却效果较好,旋转叶栅,M=1.5时叶片气膜冷却效果较好;叶栅在高速旋转时,冷却气流对射流孔附近区域影响不大,叶片尾缘附近气膜冷却效率呈现先增大后减小的趋势;叶片高速旋转时,产生的离心力使冷却气流流向叶顶区域,靠近叶顶区域的气膜冷却效率值较高。

关键词：旋转叶片气膜冷却紊动射流数值模拟

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旋转叶片频率转向与振型转换特性

航空动力学报 2007年第1期22卷 8-11页

作者：王建军卿立伟李其汉北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

通过对典型旋转叶片的有限元分析,讨论了旋转叶片动频特性的“频率转向”和“振型转换”问题,尤其是关于多模态耦合的复杂“频率转向”和“振型转换”的现象和特点.首先讨论了旋转叶片动频特性中的两阶模态间“频率转向”和“振型转换... 详细信息

通过对典型旋转叶片的有限元分析,讨论了旋转叶片动频特性的“频率转向”和“振型转换”问题,尤其是关于多模态耦合的复杂“频率转向”和“振型转换”的现象和特点.首先讨论了旋转叶片动频特性中的两阶模态间“频率转向”和“振型转换”问题,说明了这种耦合振动问题的机理,然后研究了多阶模态相互耦合所导致的复杂“频率转向”和“振型转换”现象,对其基本特点进行了详细的分析和说明.

关键词：航空、航天推进系统旋转叶片多模态耦合多频率转向多振型转换

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旋转叶片滚子式动力吸振器基本原理和特性

应用力学学报 2007年第2期24卷 323-326页

作者：王建军韩勤锴李其汉北京航空航天大学北京100083

讨论了一种可用于旋转叶片的动力吸振器基本原理和动态特性。文中首先说明了这种以滚子滚动作为辅助系统的动力吸振器结构和力学模型,建立了吸振器数学模型并进行了相应的数学分析;然后说明了这种滚子式动力吸振器可随叶片旋转速度变化... 详细信息

讨论了一种可用于旋转叶片的动力吸振器基本原理和动态特性。文中首先说明了这种以滚子滚动作为辅助系统的动力吸振器结构和力学模型,建立了吸振器数学模型并进行了相应的数学分析;然后说明了这种滚子式动力吸振器可随叶片旋转速度变化的自调谐特性,讨论了有关自调谐特性的性质。研究表明,这种新型的滚子式动力吸振器结构紧凑,具有随叶片旋转速度变化的自调谐功能,可以用于旋转叶片的减振问题。最后,文中研究和分析了这种吸振系统频率特性,表明这种系统也具有特殊的“频率转向”特性,反映了系统不同模态间的耦合性质。

关键词：旋转叶片动力吸振器基本特性

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旋转叶片刚柔耦合系统动力学分析

哈尔滨工程大学学报 2011年第6期32卷 736-741页

作者：韩广才吴艳红王寅超刘志强哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对工程中旋转柔性叶片系统刚柔耦合动力学问题,基于Hamilton原理及有限元法建立了大范围旋转运动的预扭角柔性叶片系统连续动力学方程及有限维离散动力学方程,研究了柔性叶片预扭角及截面变化对叶片端部位移响应的影响.研究结果表明:... 详细信息

针对工程中旋转柔性叶片系统刚柔耦合动力学问题,基于Hamilton原理及有限元法建立了大范围旋转运动的预扭角柔性叶片系统连续动力学方程及有限维离散动力学方程,研究了柔性叶片预扭角及截面变化对叶片端部位移响应的影响.研究结果表明:柔性叶片预扭角及截面变化对垂直于旋转平面内的横向位移有较大影响,若过大可使叶片发生动静碰擦,研究方法及结果可为预扭变截面旋转叶片设计提供理论参考.

关键词：刚柔耦合旋转叶片预扭角变截面

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加装旋转叶片T型通道内流动混合的数值模拟

工程热物理学报 2023年第1期44卷 86-94页

作者：黄可欣苏博林梅西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

本文采用大涡模拟方法对加装旋转叶片的T型通道内冷热流体流动混合过程进行了数值模拟研究。在主管支管管径比为2:1的条件下,探究旋转叶片对T型通道内冷热流体混合的影响机理。通过对比分析有无叶片的T型通道内温度场,发现加装旋转叶片... 详细信息

本文采用大涡模拟方法对加装旋转叶片的T型通道内冷热流体流动混合过程进行了数值模拟研究。在主管支管管径比为2:1的条件下,探究旋转叶片对T型通道内冷热流体混合的影响机理。通过对比分析有无叶片的T型通道内温度场,发现加装旋转叶片能够加快通道底部和对称面两侧流体的温度混合从而缩短通道内的混合长度,同时能够减小y轴方向的平均温度梯度进而改善通道内的热分层现象。为进一步分析旋转叶片在T型通道内的作用方式,本文获取了叶片旋转至不同角度下T型通道内的速度场和涡结构分布,结果表明加入旋转叶片后通道内出现了马蹄涡、叶尖分离涡和条状涡等涡结构,加剧了流动的不规则性。

关键词：旋转叶片 T型通道混合过程数值模拟

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基于数字图像相关的旋转叶片全场测量

中南大学学报（自然科学版） 2020年第7期51卷 1757-1766页

作者：叶美图梁晋千勃兴宗玉龙龚春园西安交通大学机械工程学院机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710049

为了解决使用相关算法难以匹配变形前后叶片大角度旋转的问题,基于数字图像相关,提出一种稳定的用于旋转叶片全场变形的测量方法。首先,针对图像序列中参考图像与变形图像的相关匹配,使用SURF算法得到被测表面旋转前后的特征点对。然后... 详细信息

为了解决使用相关算法难以匹配变形前后叶片大角度旋转的问题,基于数字图像相关,提出一种稳定的用于旋转叶片全场变形的测量方法。首先,针对图像序列中参考图像与变形图像的相关匹配,使用SURF算法得到被测表面旋转前后的特征点对。然后,利用特征点对将变形图像反向旋转变换后得到校正图像。接着,对校正图像和参考图像使用数字图像相关进行匹配。最后,将匹配得到的校正图像上的目标节点再进行正向旋转变换,即可得到原变形图像上的对应节点坐标。对旋转匹配策略进行数值模拟验证,并对高速旋转下的换气扇叶片位移场和应变场进行测量。研究结果表明:所提旋转匹配策略的校正精度为±0.0075像素,结合数字图像相关法能够进行旋转运动的位移和应变的全场、精确测量。

关键词：数字图像相关旋转叶片 SURF算法反向旋转全场测量

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加装旋转叶片T型通道内流动混合的数值模拟

工程热物理学报 2022年第2期43卷 367-375页

作者：黄可欣苏博林梅西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

关键词：旋转叶片 T型通道混合过程数值模拟

离心力对于旋转叶片表面积冰影响的数值模拟研究

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推进技术 2020年第6期41卷 1314-1323页

作者：陈宁立杜健民吉洪湖胡娅萍袁永青西南石油大学机电工程学院四川成都610500 南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016 中国航发四川燃气涡轮研究院四川成都610500

为了加深对旋转叶片表面积冰现象的认识,发展了一种适用于旋转表面积冰预测的数学模型,并采用该模型研究了离心力对于旋转叶片表面积冰的影响。通过对积冰控制体内的由于撞击水滴形成的薄水膜流动的质量、动量和能量守恒进行分析,发展... 详细信息

为了加深对旋转叶片表面积冰现象的认识,发展了一种适用于旋转表面积冰预测的数学模型,并采用该模型研究了离心力对于旋转叶片表面积冰的影响。通过对积冰控制体内的由于撞击水滴形成的薄水膜流动的质量、动量和能量守恒进行分析,发展了旋转贴体非正交曲线坐标系下的积冰模型并给出了相应的计算方法。所发展模型的动量方程中考虑了离心力对水膜流动的影响,并且在能量方程中考虑了净流出水带走的能量。采用文献中旋翼表面的积冰试验结果对所发展的模型和计算方法进行了验证,所计算得到的冰厚与试验结果吻合较好,计算得到的冰厚精度相比于LWICE软件有所提高。计算结果还表明,离心力增大会导致水膜速度在叶片展向上的分量变大,致使流出控制体的水质量增加,最终导致冰厚在驻点附近略微变小。

关键词：旋转叶片积冰离心力数值模拟控制体