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轴流风机中雷诺应力与应变滞后涡黏模型的PIV实验

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航空动力学报 2011年第10期26卷 2323-2329页

作者：贾永霞姜楠天津大学机械工程学院力学系天津300072

采用粒子成像测速(PIV)技术,精细测量了低速轴流风机内部叶片60%跨度处压力面与吸力面的切向和轴向速度,以及风机出口径向平面的切向和径向速度,基于叶片的周缘速度和叶片弦长的雷诺数为370000.应用周期相位平均技术分析雷诺剪切应力与... 详细信息

采用粒子成像测速(PIV)技术,精细测量了低速轴流风机内部叶片60%跨度处压力面与吸力面的切向和轴向速度,以及风机出口径向平面的切向和径向速度,基于叶片的周缘速度和叶片弦长的雷诺数为370000.应用周期相位平均技术分析雷诺剪切应力与平均速度剪切应变的时空演化过程,并应用互相关技术研究了两者之间的相位关系.结果表明雷诺剪切应力与平均速度剪切应变的极值发生在不同时空相位,存在相位滞后.这一现象广泛存在于三维非平衡复杂湍流中,显然,工业领域广泛应用的线性k-ε模型具有一定的缺陷,应考虑雷诺应力张量与平均速度应变张量之间的时空滞后现象,从而得到符合物理规律的计算结果.因此,雷诺应力张量与平均速度应变张量滞后的涡黏模型将成为一个很有发展前景的封闭模型,来更加精准地预测工业领域中广泛存在的非平衡复杂湍流.

关键词：轴流风机叶片雷诺应力速度应变滞后涡黏模型

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轴流风机静止部件的流动和损失对比

西安交通大学学报 2008年第3期42卷 269-272页

作者：梁亚勋李景银田华西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

采用三维黏性流场数值分析方法,对轴流风机的静止部件分别进行了单独和整机条件下的数值计算.对2种情况下各静止部件流场和损失的变化进行了分析.结果发现:集流器的损失较大,其效率与扩散筒的效率相当,设计中必须加以考虑;与各个静止部... 详细信息

采用三维黏性流场数值分析方法,对轴流风机的静止部件分别进行了单独和整机条件下的数值计算.对2种情况下各静止部件流场和损失的变化进行了分析.结果发现:集流器的损失较大,其效率与扩散筒的效率相当,设计中必须加以考虑;与各个静止部件单独计算时相比较,在整机计算条件下风机的扩散筒和扩散塔的流场相互干涉比较严重,导致内部流场状况较差,流动损失增大;该扩散塔的出口速度分布非常不均匀,低速区面积太大,值得改进.

关键词：轴流风机静止部件效率损失

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轴流风机中支板通道的流动分析及改进

航空动力学报 2006年第6期21卷 1048-1052页

作者：张夏楚武利邓文剑张皓光杨泳西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

采用了NUMECA FINE软件包Euranus求解器对轴流风机电机支板内部流动进行了全三维数值模拟,结果表明电机支板的安装对风机的性能具有较大的影响。根据计算结果对支板结构进行了改型设计,并对改型后轴流风机的气动性能进行了数值计算,改... 详细信息

采用了NUMECA FINE软件包Euranus求解器对轴流风机电机支板内部流动进行了全三维数值模拟,结果表明电机支板的安装对风机的性能具有较大的影响。根据计算结果对支板结构进行了改型设计,并对改型后轴流风机的气动性能进行了数值计算,改型结果表明,采用改型后的支板结构使得整个流量范围内风机的效率有所提高,电机支板内部流动损失明显减小,流动更加合理。

关键词：航空航天推进系统轴流风机支板效率损失数值模拟

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轴流风机通用性能数学模型

热能动力工程 2001年第2期16卷 195-198页

作者：马良玉段巍王兵树安连锁王松岭华北电力大学仿真与控制技术研究所河北保定071003

鉴于现有的动叶调节或静叶调节轴流风机性能数学模型静态精度不高 ,动态调节过程特性与实际风机相差较大等问题 ,根据动 (静 )叶调节轴流风机静态性能曲线特点 ,依据风机的有关定律和原理 ,建立了动 (静 )叶调节轴流风机的性能通用数学... 详细信息

鉴于现有的动叶调节或静叶调节轴流风机性能数学模型静态精度不高 ,动态调节过程特性与实际风机相差较大等问题 ,根据动 (静 )叶调节轴流风机静态性能曲线特点 ,依据风机的有关定律和原理 ,建立了动 (静 )叶调节轴流风机的性能通用数学模型。算例与应用实践表明 :模型的静态精度高 ,动态调节特性好。可用于轴流风机的实时仿真、性能在线监测、故障预报等。

关键词：轴流风机数学模型性能监测喘振预报仿真

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轴流风机仿生叶片降噪试验研究及机理分析

吉林大学学报（工学版） 2009年第2期39卷 382-387页

作者：孙少明徐成宇任露泉张永智吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室长春130022 中国科学院合肥智能机械研究所安徽省仿生感知与先进机器人技术重点实验室合肥230031 吉林大学机械科学与工程学院长春130022

根据长耳鸮翼前缘非光滑形态降噪特性,设计了仿生前缘非光滑轴流风机叶片。试验研究表明:仿生非光滑叶片在50~2000 Hz的频段上噪声值明显小于原型风机叶片,最大降噪率为2.52%;影响仿生非光滑叶片降噪效果的主次因素为非光滑单元间距t、... 详细信息

根据长耳鸮翼前缘非光滑形态降噪特性,设计了仿生前缘非光滑轴流风机叶片。试验研究表明:仿生非光滑叶片在50~2000 Hz的频段上噪声值明显小于原型风机叶片,最大降噪率为2.52%;影响仿生非光滑叶片降噪效果的主次因素为非光滑单元间距t、非光滑单元高度h和非光滑单元个数。计算机模拟分析表明,仿生前缘非光滑形态降噪机理主要为:减少翼型表面紊流附面层压力脉动并延缓翼型后部涡流分离脱落;有效减少气流流经前后翼型表面时翼型间扰流作用,起到良好的导流作用,使后翼型来流平稳,气流噪声降低。

关键词：工程仿生学非光滑表面噪声测试轴流风机降噪机理分析

轴流风机动叶异常对风机内熵产影响的数值模拟

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动力工程学报 2012年第12期32卷 947-953页

作者：李春曦尹攀叶学民张磊华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003

采用Fluent软件对OB-84型轴流风机动叶安装角异常情况进行数值模拟,并用熵产理论研究和分析了风机动叶安装角异常前后的熵产分布特征.结果表明:湍流耗散为风机熵产的主要来源,动叶区和导叶区的熵产率较高,集流器区和扩压区的熵产率很小... 详细信息

采用Fluent软件对OB-84型轴流风机动叶安装角异常情况进行数值模拟,并用熵产理论研究和分析了风机动叶安装角异常前后的熵产分布特征.结果表明:湍流耗散为风机熵产的主要来源,动叶区和导叶区的熵产率较高,集流器区和扩压区的熵产率很小,但动叶区、导叶区和扩压区的总熵产处于同一数量级.叶片偏离程度对风机熵产有不同程度的影响,除异常叶片安装角偏离值Δβ=±10°外,风机内的熵产均高于正常值,且熵产随Δβ增大而提高,但当Δβ>30°时,Δβ对风机内熵产的影响有所减弱;同向偏离时,在异常叶片下游形成影响多流道的高熵产带,而反向偏离时的高熵产率区仅呈现零散分布;在相同偏离程度下,同向偏离对熵产的影响大于反向偏离.

关键词：轴流风机异常动叶安装角熵产数值模拟