检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库

涡轮叶片复合冷却内外部流动的磁共振测速和湍流模型评估

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

推进技术 2025年

作者：蔡宇宙曾伟赖佑奎欧阳华马海腾上海交通大学机械与动力工程学院上海交通大学中英国际低碳学院

涡轮叶片复合冷却结构复杂，激光诊断难以测量其内外流场。本文通过磁共振测速（MRV）获取了GE-E3叶片的内外耦合流场，并基于RANS进行数值计算。结果表明：MRV捕捉到主流通道的内外流掺混，前缘冲击-气膜的冲击孔初步加速及气膜孔进一... 详细信息

涡轮叶片复合冷却结构复杂，激光诊断难以测量其内外流场。本文通过磁共振测速（MRV）获取了GE-E3叶片的内外耦合流场，并基于RANS进行数值计算。结果表明：MRV捕捉到主流通道的内外流掺混，前缘冲击-气膜的冲击孔初步加速及气膜孔进一步加速，以及蛇形弯道的分离流动等特征，并观察到通道涡以及分离涡结构。基于所测速度场评估仿真结果，发现SST k-ω和RNG k-ε的速度场特征均与MRV定性吻合，但SST k-ω对通道涡和分离涡的预测更接近MRV。此外，SST k-ω和RNG k-ε的反正切绝对百分比误差（AAPE）的全流场平均值分别为14%和16%，其差异主要由于SST的计算模型预测蛇形弯道以及尾缘劈缝扰流柱的分离区域更具优势。

关键词：涡轮叶片磁共振测速叶片流动与冷却流动可视化湍流模型评估

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

涡轮叶片的热流固耦合数值方法研究及应用

西安交通大学学报 2025年

作者：汪翔宇高尚鸿丰镇平西安交通大学能源与动力工程学院

为了解决对于航空发动机高压涡轮叶片缺乏有力的热流固耦合分析工具的现状，构建了集流动、换热与振动于一体的多物理场耦合数值模拟基础框架与计算方法。依托双重运动方法和动网格技术，使用跨求解器的弱耦合方法实现了对动静交错环境... 详细信息

为了解决对于航空发动机高压涡轮叶片缺乏有力的热流固耦合分析工具的现状，构建了集流动、换热与振动于一体的多物理场耦合数值模拟基础框架与计算方法。依托双重运动方法和动网格技术，使用跨求解器的弱耦合方法实现了对动静交错环境下带陶瓷涂层动叶的热、流、固耦合数值分析。计算分析了简化约束条件的涡轮叶片在多物理场环境下的振动特性，获得了涡轮叶片重要的热流固特性及其变化规律。结果表明：叶片在热流固耦合环境下振动形态为一阶弯曲及扭转振动形态的混合，其最大位移为0.209 mm；动叶的变形会进一步显著影响作用在叶片上的气动力和热负荷，叶尖附近的静压变化达9.44%，热流密度变化达39.7%；陶瓷涂层对热流固耦合条件下振动特性的影响极小。

关键词：涡轮叶片热流固耦合热障陶瓷涂层振动耦合传热

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

涡轮叶片的热流固耦合数值方法研究及应用

西安交通大学学报 2025年第3期59卷 21-33页

作者：汪翔宇高尚鸿丰镇平西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

针对航空发动机高压涡轮叶片缺乏有力的热流固耦合分析工具的现状,构建了集流动、换热与振动于一体的多物理场耦合数值模拟基础框架与计算方法。依托双重运动方法和动网格技术,使用跨求解器的弱耦合方法实现了动静交错环境下带陶瓷涂层... 详细信息

针对航空发动机高压涡轮叶片缺乏有力的热流固耦合分析工具的现状,构建了集流动、换热与振动于一体的多物理场耦合数值模拟基础框架与计算方法。依托双重运动方法和动网格技术,使用跨求解器的弱耦合方法实现了动静交错环境下带陶瓷涂层动叶的热、流、固耦合数值分析。计算分析了简化约束条件的涡轮叶片在多物理场环境下的振动特性,获得了涡轮叶片重要的热流固特性及其变化规律。结果表明:涡轮叶片在热流固耦合环境下的振动形态为一阶弯曲及扭转振动形态的混合,其最大位移为0.209 mm;动叶的变形会进一步显著影响作用在叶片上的气动力和热负荷,叶尖附近的静压变化达9.44%,热流密度变化达39.7%;陶瓷涂层对热流固耦合条件下振动特性的影响极小。

关键词：涡轮叶片热流固耦合陶瓷涂层振动

维普期刊数据库

考虑叶冠工作面接触特性分散性影响的涡轮叶片可靠性评估方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航空动力学报 2025年第2期 240-248页

作者：马艳红李振华张伟锋熊伟洪杰北京航空航天大学航空发动机研究院中国航发湖南动力机械研究所

针对涡轴/涡桨发动机动力涡轮叶片带冠结构的振动问题，建立了考虑叶冠工作面接触特性分散性对连接界面接触刚度影响的叶片振动分析模型。模型考虑了加工公差、工作载荷环境变化和界面磨损损伤对叶冠工作面接触状态和叶片共振转速线分... 详细信息

针对涡轴/涡桨发动机动力涡轮叶片带冠结构的振动问题，建立了考虑叶冠工作面接触特性分散性对连接界面接触刚度影响的叶片振动分析模型。模型考虑了加工公差、工作载荷环境变化和界面磨损损伤对叶冠工作面接触状态和叶片共振转速线分布特性的综合影响，同时评估了该结构系统发生疲劳断裂失效的概率。结果表明：由于加工公差和界面磨损损伤的共同影响，叶冠工作面接触刚度显著下降，进而降低了叶片周向一弯振型的振动频率。这使得该阶振型的叶片共振转速偏离设计值并与工作转速区相交，造成叶片有一定概率发生共振、进而发生高周疲劳失效，从而降低结构系统可靠性。

关键词：涡轮叶片结构系统损伤失效动力特性可靠性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

涡轮叶片内部横向缩扩蜿蜒通道传热特性研究

热科学与技术 2025年第1期 20-29页

作者：张魏李展鸿卢静何洪斌刘松李广超沈阳航空航天大学航空发动机学院中国航发四川燃气涡轮研究所

为探究涡轮叶片内横向缩扩蜿蜒短通道表面传热特性，分别采用瞬态液晶测温技术和数值模拟相结合的方法，在入口雷诺数为3×10～4,4×10～4,5×10～4和6×10～4,通道缩扩比为5∶5,4∶5,3∶5和2∶5时，研究了涡轮叶片内横向缩扩蜿蜒短通... 详细信息

为探究涡轮叶片内横向缩扩蜿蜒短通道表面传热特性，分别采用瞬态液晶测温技术和数值模拟相结合的方法，在入口雷诺数为3×10～4,4×10～4,5×10～4和6×10～4,通道缩扩比为5∶5,4∶5,3∶5和2∶5时，研究了涡轮叶片内横向缩扩蜿蜒短通道表面强化换热因子详细分布情况和通道内涡流发展规律。结果表明∶随着入口雷诺数增加和缩扩比减小，通道表面强化换热因子增加；在缩扩蜿蜒通道的转折角两侧诱导两股大小不一的旋涡，此处强化换热因子较高；随着通道缩扩比减小，通道转角区域被分裂的旋涡汇聚成尺度较大的旋涡，换热强度增加，显著增加强化换热因子分布的不均匀性。

关键词：涡轮叶片缩扩蜿蜒通道缩扩比瞬态液晶实验强化传热

20 kHz空气射流激振技术及涡轮叶片高阶振动研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

推进技术 2025年

作者：赵玉杰李磊孙守义伍佳伟宋誉宇岳珠峰西北工业大学力学与土木建筑学院

明确涡轮叶片的高阶振动特性，对研究高频振动导致的涡轮叶片高周疲劳失效问题具有重要作用。但是，由于现有激振技术限制，开展8 kHz以上的涡轮叶片高阶振动特性研究较为困难。重点研究了最高激振频率达20 kHz的空气射流激振试验技术... 详细信息

明确涡轮叶片的高阶振动特性，对研究高频振动导致的涡轮叶片高周疲劳失效问题具有重要作用。但是，由于现有激振技术限制，开展8 kHz以上的涡轮叶片高阶振动特性研究较为困难。重点研究了最高激振频率达20 kHz的空气射流激振试验技术，并将其应用于涡轮叶片的高阶振动特性研究。空气射流激振技术基于空气射流原理，并利用喷嘴盘与待测叶片配合，使喷射出的高压空气形成简谐气流激励。采用理论分析与试验测试开展了空气射流激振技术验证，结果显示激振力除了出现设定激振频率外，还明显地出现了倍频成分，但其线性度S2、S3最大仅为11.63%与4.71%，表明空气射流激振技术具有良好的定频激振能力。将采用空气射流激振技术的涡轮叶片高阶振动特性结果与模态试验结果对比，前4阶固有频率的最大相对误差仅为1.49%，因此，空气射流激振试验技术可以准确地获得涡轮叶片的高阶振动特性。

关键词：涡轮叶片高周疲劳简谐气流激励空气射流激振高阶振动特性

单晶空心涡轮叶片排气窗开裂制造影响因素分析

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

航空动力学报 2025年

作者：李青程荣辉丛佩红马世岩张倩中国航发沈阳发动机研究所

为了解决目前带劈缝结构的单晶涡轮叶片工程应用中出现的排气窗开裂问题，通过视频显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段开展排气窗裂纹断口宏、微观分析，明确裂纹断口性质，归纳出导致排气窗过早开裂的多种制造影响因素。结果表明：排气... 详细信息

为了解决目前带劈缝结构的单晶涡轮叶片工程应用中出现的排气窗开裂问题，通过视频显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段开展排气窗裂纹断口宏、微观分析，明确裂纹断口性质，归纳出导致排气窗过早开裂的多种制造影响因素。结果表明：排气窗裂纹均起源于尾缘排气窗的间隔墙。间隔墙表面沟状缺陷是陶瓷型芯局部未打磨存在毛刺所致；间隔墙表面再结晶主要是由于陶瓷型芯强度过高，退让性不足，铸造应力无法释放所致；间隔墙表面原始“沟纹”主要是由腐蚀检验酸溶液对单晶枝晶干和枝晶间腐蚀速率不同引起的；间隔墙表面铸造缺陷主要是由于型芯和合金的界面反应所致；锯齿冠磨削过程中缺少辅助支撑会导致间隔墙表面产生疲劳裂纹。

关键词：单晶涡轮叶片工程失效冶金缺陷疲劳开裂

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

涡轮叶片内部冷却通道颗粒沉积的实验

航空动力学报 2025年第1期40卷 51-58页

作者：陈文彬蒋康河余泽宇李维刘存良许卫疆吴芳芳中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 西北工业大学动力与能源学院西安710129

进入涡轮叶片内部的微尘颗粒易沉积并削弱内冷通道的换热。为了探究叶片内冷通道中微尘颗粒的沉积特性,实验研究了微尘颗粒直径和冷气雷诺数对颗粒沉积的影响。实验结果表明:内冷通道的沉积率随冷气雷诺数先增大后减小,当雷诺数为23810... 详细信息

进入涡轮叶片内部的微尘颗粒易沉积并削弱内冷通道的换热。为了探究叶片内冷通道中微尘颗粒的沉积特性,实验研究了微尘颗粒直径和冷气雷诺数对颗粒沉积的影响。实验结果表明:内冷通道的沉积率随冷气雷诺数先增大后减小,当雷诺数为23810时沉积率达到峰值,但冷气雷诺数继续增大时,沉积率出现了明显下降趋势;当微尘颗粒直径增大时,叶片通道中的沉积率相应增大;叶片前腔处的沉积率要大于中弦腔及后腔处的沉积率,尾缘处的收集率要大于后腔出口及除尘孔处的收集率;在叶片通道中,扰流肋背风面处的颗粒沉积量大于迎风面处的颗粒沉积量,前腔拐角处的颗粒沉积量大于中弦腔拐角处的颗粒沉积量。

关键词：颗粒沉积沉积率收集率涡轮叶片内冷通道

维普期刊数据库

基于改进M-H模型的涡轮叶片复合疲劳寿命预测研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

热能动力工程 2025年第2期 50-57页

作者：王妍毕俊喜王柳璎葛新宇内蒙古工业大学航空学院内蒙古工业大学机械工程学院

针对航空发动机涡轮叶片在高低周复合疲劳损伤影响下存在寿命预测困难的问题，提出一种考虑耦合损伤的改进非线性累积损伤模型。在Manson-Halford (M-H)模型的基础上，结合复合材料在不同应力水平下的疲劳损伤行为，构建考虑耦合损伤的... 详细信息

针对航空发动机涡轮叶片在高低周复合疲劳损伤影响下存在寿命预测困难的问题，提出一种考虑耦合损伤的改进非线性累积损伤模型。在Manson-Halford (M-H)模型的基础上，结合复合材料在不同应力水平下的疲劳损伤行为，构建考虑耦合损伤的高低周复合疲劳寿命预测模型。以常用航空发动机叶片材料为例，将其疲劳试验寿命数据与Miner模型、T-K模型、Zhu模型和改进M-H模型的预测寿命进行对比，验证改进M-H模型的预测精度和适用性。结果表明：改进M-H模型预测结果分散性小，预测精准度较高，对Ti-6Al-4V材料的预测结果均在2倍误差范围以内，对GH4033材料的预测结果约有86%的数据在2倍误差范围以内，对TC11材料的预测结果均在1.5倍误差范围以内。

关键词：航空发动机涡轮叶片高低周复合疲劳耦合损伤寿命预测