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叶尖小翼安装位置对轴流风机性能的影响

动力工程学报 2018年第3期38卷 221-225页

作者：隽智辉王军唐俊解博超华中科技大学能源与动力工程学院武汉430074 广东绿岛风室内空气系统科技有限公司广东台山529200

采用数值模拟方法建立了在压力面和吸力面分别安装宽度为2倍叶片厚度叶尖小翼的轴流风机模型,分析了叶尖小翼安装位置对轴流风机性能的影响.结果表明:压力面和吸力面安装叶尖小翼均能减小叶顶泄漏流;压力面安装叶尖小翼使叶顶泄漏涡增大... 详细信息

采用数值模拟方法建立了在压力面和吸力面分别安装宽度为2倍叶片厚度叶尖小翼的轴流风机模型,分析了叶尖小翼安装位置对轴流风机性能的影响.结果表明:压力面和吸力面安装叶尖小翼均能减小叶顶泄漏流;压力面安装叶尖小翼使叶顶泄漏涡增大,造成的气动损失增加,导致轴流风机全压和效率下降;吸力面安装叶尖小翼能有效减小叶顶泄漏涡,同时延缓其脱落,使其向远离吸力面偏移,减少造成的气动损失,使得轴流风机全压和效率提高,该轴流风机设计体积流量点全压效率提高了0.6%.

关键词：轴流风机叶尖小翼叶顶间隙泄漏涡

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L型叶尖小翼对风力机性能影响的研究

太阳能学报 2020年第1期41卷 242-248页

作者：王晓宇廖伟丽赵鹏赵亚萍李志华西安理工大学水利水电学院西安710048 内蒙古久和能源装备有限公司西安710016

采用标准的k-ε湍流模型对添加L型叶尖小翼叶片与原叶片在不同风速条件下进行三维流场的数值研究。通过分析叶尖区域流场和压力分布得到:对比原叶片,L型小翼对通过叶尖的气流具有导流作用,使通过叶尖的气流变得平缓流畅,同时小翼能有效... 详细信息

采用标准的k-ε湍流模型对添加L型叶尖小翼叶片与原叶片在不同风速条件下进行三维流场的数值研究。通过分析叶尖区域流场和压力分布得到:对比原叶片,L型小翼对通过叶尖的气流具有导流作用,使通过叶尖的气流变得平缓流畅,同时小翼能有效改善叶尖吸力面的气流分离,使得气流分离位置远离叶片前缘,减小压差阻力。L型叶尖小翼加大叶尖部位吸力面与压力面的压差,增大风轮转矩,使风力机出力增加。添加L型小翼后,风力机推力系数最大增幅为0.81%,风力机功率最大增幅为4.2%。

关键词：风力机数值模拟流场叶尖小翼

不同叶尖小翼风力机在不同地区输出功率的分析与比较

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太阳能学报 2012年第3期33卷 425-431页

作者：代元军汪建文温彩凤刘雄飞内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 新疆工业高等专科学校乌鲁木齐830091 内蒙古可再生能源实验室呼和浩特010051 呼和浩特职业学院呼和浩特010051

通过在风力机的叶尖上添加V型平板小翼,可以提高风力机的输出功率。根据风洞实验,得到不同小翼风力机的功率特性曲线,利用WAsP软件对内蒙古6个地区10a的风能资源进行评估,模拟计算不同叶尖小翼风力机发电量,分析比较出不同小翼风力机在... 详细信息

通过在风力机的叶尖上添加V型平板小翼,可以提高风力机的输出功率。根据风洞实验,得到不同小翼风力机的功率特性曲线,利用WAsP软件对内蒙古6个地区10a的风能资源进行评估,模拟计算不同叶尖小翼风力机发电量,分析比较出不同小翼风力机在实际风场中的发电量的增大效果。结果表明:与无小翼风力机对比,单位面积发电量、发电量平均增加率最大的小翼为V6.8×3.2,其中该小翼在6个风场中发电量最大增加量为8%,发电量最小增加量为3%,同时该小翼也是功率放大最优小翼。

关键词：风力机叶尖小翼功率特性发电量

叶尖小翼对高亚声速扩压叶栅气动特性影响的数值研究

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大连海事大学学报 2017年第2期43卷 97-102页

作者：吴宛洋钟兢军韩少冰大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

压气机正逐渐向着高负荷、高稳定性的方向发展.为有效控制该趋势下间隙区域内的流动损失加剧现象,可在高亚声速的扩压叶栅中加装叶尖小翼.本文对原型叶片及不同宽度的压力面与吸力面叶尖小翼叶片进行数值研究.结果表明:高亚声速下不同... 详细信息

压气机正逐渐向着高负荷、高稳定性的方向发展.为有效控制该趋势下间隙区域内的流动损失加剧现象,可在高亚声速的扩压叶栅中加装叶尖小翼.本文对原型叶片及不同宽度的压力面与吸力面叶尖小翼叶片进行数值研究.结果表明:高亚声速下不同安装方案下的叶尖小翼均可以改善压气机的气动特性,削弱泄漏涡的强度,其中,压力面小翼对于流场的改善效果更为明显,与原型相比,PW2.0的总压损失系数降低了4.47%.

关键词：高亚声速扩压叶栅叶尖小翼数值模拟

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具有叶尖小翼的压气机叶栅间隙流动分析

工程热物理学报 2012年第9期33卷 1492-1496页

作者：韩少冰钟兢军大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

采用数值模拟方法对利用不同安装方式叶尖小翼控制压气机叶栅间隙流动进行研究。结果表明,不同安装方式叶尖小翼都可以有效降低叶顶泄漏流速,削弱泄漏涡强度。叶尖小翼改变了叶尖负荷及泄漏涡运行轨迹,进而影响了叶尖流场不同涡系之间... 详细信息

采用数值模拟方法对利用不同安装方式叶尖小翼控制压气机叶栅间隙流动进行研究。结果表明,不同安装方式叶尖小翼都可以有效降低叶顶泄漏流速,削弱泄漏涡强度。叶尖小翼改变了叶尖负荷及泄漏涡运行轨迹,进而影响了叶尖流场不同涡系之间的相互作用。吸力面小翼削弱了泄漏涡,抑制了通道涡的发展,使得叶栅总损失降低。压力面小翼及组合小翼削弱了泄漏涡,但增强了通道涡及其与泄漏涡之间的相互作用,叶栅总损失增加。

关键词：叶尖小翼压气机叶栅间隙流场数值研究

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跨声速风扇转子叶尖小翼设计与扩稳机理研究

推进技术 2020年第7期41卷 1484-1492页

作者：韩少冰张雯棋钟兢军大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026 上海海事大学商船学院上海201306

为了揭示叶尖小翼对跨声速风扇转子气动性能的影响机理,采用数值模拟方法研究了跨声速风扇转子NASA Rotor 67附加不同叶尖小翼的气动特性,并在分析不同叶顶间隙时风扇转子失稳机制的基础上探究了叶尖小翼的扩稳机理。研究结果表明:最大... 详细信息

为了揭示叶尖小翼对跨声速风扇转子气动性能的影响机理,采用数值模拟方法研究了跨声速风扇转子NASA Rotor 67附加不同叶尖小翼的气动特性,并在分析不同叶顶间隙时风扇转子失稳机制的基础上探究了叶尖小翼的扩稳机理。研究结果表明:最大宽度的压力面小翼在小间隙、设计间隙和大间隙情况下分别使风扇转子失速裕度提高32%,33.6%和70.6%。小间隙时,转子叶尖泄漏涡和叶片吸力面附面层分离是影响风扇转子失稳的关键因素,设计间隙和大间隙时,叶尖泄漏涡导致的大面积阻塞区是影响风扇转子失稳的关键。三种不同叶顶间隙情况下,压力面小翼的扩稳机制均在于有效降低了转子叶尖泄漏涡强度,减弱了叶尖泄漏涡导致的低轴向速度区流体的阻塞程度。

关键词：叶尖小翼跨声速风扇转子叶尖泄漏涡流动阻塞气动性能

谱分析法测量叶尖小翼对风轮旋转时固有频率的影响

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工程热物理学报 2007年第5期28卷 784-786页

作者：汪建文闫建校刘博赵志渊内蒙古工业大学能动学院

风力机叶尖加小翼,在一定范围内可以增加风力发电机的输出功率,提高功率系数。本文通过应用谱分析法测量风力机风轮旋转时机头的振动谱,通过分析得到了风轮动频,应用动频曲线研究了风力机叶尖小翼对风轮固有频率的影响。实验表明,叶尖... 详细信息

风力机叶尖加小翼,在一定范围内可以增加风力发电机的输出功率,提高功率系数。本文通过应用谱分析法测量风力机风轮旋转时机头的振动谱,通过分析得到了风轮动频,应用动频曲线研究了风力机叶尖小翼对风轮固有频率的影响。实验表明,叶尖小翼虽然降低了风轮静频但通过增大离心力和气动力提高了动频。叶尖小翼可以改善旋转风轮的结构动态特性。

关键词：风力机叶尖小翼动频谱分析

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具有叶尖小翼的涡轮叶栅间隙流动的实验研究

推进技术 2015年第12期36卷 1825-1832页

作者：魏曼钟兢军大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

涡轮动叶叶顶间隙流动是引起动叶内部流动损失的重要因素之一,大约30%的流动损失是由间隙流动引起的。对高负荷涡轮叶栅在间隙高度1%叶高、0°冲角的条件下,加装不同宽度和安装位置的叶尖小翼进行了实验研究,结果表明,压力面小翼在一定... 详细信息

涡轮动叶叶顶间隙流动是引起动叶内部流动损失的重要因素之一,大约30%的流动损失是由间隙流动引起的。对高负荷涡轮叶栅在间隙高度1%叶高、0°冲角的条件下,加装不同宽度和安装位置的叶尖小翼进行了实验研究,结果表明,压力面小翼在一定程度上削弱了泄漏涡强度,0.3倍叶片当地厚度的压力面小翼效果最佳。吸力面小翼可使泄漏涡运动轨迹向相邻叶片的压力面侧偏移、泄漏涡强度减弱,间隙泄漏损失降低。随着吸力面叶尖小翼宽度的不断增加,叶尖小翼对泄漏流动的控制作用也不断增强,当宽度在1.2倍叶片当地厚度时,对泄漏流动控制效果最好,可使叶栅测量截面总损失与不加小翼的叶栅相比降低28%。组合小翼不如单纯的吸力面小翼效果好。

关键词：涡轮叶栅间隙泄漏流动叶尖小翼实验研究

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带翼型叶尖小翼对叶尖表面速度的影响

太阳能学报 2021年第11期42卷 260-264页

作者：杨伟段亚范东雪青汪建文苏雅拉内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 内蒙古自治区风能太阳能利用机理及优化重点实验室呼和浩特010051

提出一种对叶尖小翼进行翼型化的想法,并利用高频PIV系统对不同形状的叶尖小翼进行流场测试,探究叶尖小翼形状对叶尖弦向和轴向速度的影响。研究表明:在相同工况下,带翼型S型叶尖小翼可明显提升叶尖吸力面的流速,并能有效推迟流动分离... 详细信息

提出一种对叶尖小翼进行翼型化的想法,并利用高频PIV系统对不同形状的叶尖小翼进行流场测试,探究叶尖小翼形状对叶尖弦向和轴向速度的影响。研究表明:在相同工况下,带翼型S型叶尖小翼可明显提升叶尖吸力面的流速,并能有效推迟流动分离的位置;同时可有效控制叶尖涡的生成,减少能量损失;另外,带翼型S型小翼对叶尖压力面轴向速度恢复的阻碍较大,而对吸力面的阻碍较小,进而增大叶尖两侧的压力差,提高叶尖的气动性能。此外,探究带翼型S型小翼对叶片表面速度随展向位置的变化规律,发现叶尖小翼在压力面的作用随位置向叶根延伸而逐渐减弱,而在吸力面随位置向叶根推移呈先增强再减弱的趋势。

关键词：风力机速度流场气动性能高频PIV 叶尖小翼叶尖涡