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涡轮叶片多排气膜叠加特性及机理分析

推进技术 2024年

作者：张帆刘存良曹飞飞周天亮李继宸西北工业大学动力与能源学院陕西省航空动力系统热科学重点实验室

实际涡轮叶片的气膜孔由于强度要求，需要保证有限的开孔率。为探究在涡轮叶片上相同开孔率条件下，不同气膜孔排布方式下的气膜冷却效率及叠加特性，研究了单排、三排、五排圆柱孔和扇形孔在不同吹风比下的气膜冷却效率分布及气膜叠加... 详细信息

实际涡轮叶片的气膜孔由于强度要求，需要保证有限的开孔率。为探究在涡轮叶片上相同开孔率条件下，不同气膜孔排布方式下的气膜冷却效率及叠加特性，研究了单排、三排、五排圆柱孔和扇形孔在不同吹风比下的气膜冷却效率分布及气膜叠加与掺混机理。研究发现：孔形是影响气膜叠加预测准确性的重要几何因素，扇形孔叠加预测的准确性明显高于圆柱孔。肾形涡的强度是两者差异的主要原因。吹风比和孔排数也会显著影响到叠加预测模型的准确性。吹风比的增大会引起预测误差逐渐增大。吹风比决定了冷却射流的动量并影响了气膜掺混强度，这就造成了叠加预测误差随孔排数的增多逐渐增大这一现象。气膜射流吹飞会造成叠加预测误差显著增大。

关键词：开孔率气膜孔布局气膜叠加涡轮叶片气膜冷却效率扇形孔

小槽宽蒸发式供油/稳焰一体化火焰稳定器结构参数对贫油点熄火性能的影响研究

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航空动力学报 2024年

作者：苗建磊胡斌石强曾文裴吉赵庆军江苏大学流体机械工程技术研究中心中国科学院工程热物理研究所轻型涡轮动力全国重点实验室中国科学院工程热物理研究所分布式冷热电联产系统重点实验室中国科学院大学航空宇航学院沈阳航空航天大学航空发动机学院中国科学院工程热物理研究所

小槽宽蒸发式供油/稳焰一体化火焰稳定器具有火焰稳定性好、总压恢复系数高的技术优势，在未来宽域吸气式发动机加力燃烧室具有良好的应用前景，为了探究结构参数对小槽宽蒸发式供油/稳焰一体化火焰稳定器贫油点熄火特性的影响，在气流... 详细信息

小槽宽蒸发式供油/稳焰一体化火焰稳定器具有火焰稳定性好、总压恢复系数高的技术优势，在未来宽域吸气式发动机加力燃烧室具有良好的应用前景，为了探究结构参数对小槽宽蒸发式供油/稳焰一体化火焰稳定器贫油点熄火特性的影响，在气流速度40～115m/s和气流温度573K条件下，在二元试验段内对不同槽宽和开孔率的小槽宽蒸发式供油/稳焰一体化火焰稳定器开展贫油点熄火试验及冷态流场数值模拟研究，研究结果表明：1）开孔率增大，局部回流区涡数目增加，同时燃油气动雾化和蒸发增强，燃烧室点熄火油气比降低；2）大开孔率火焰稳定器的贫油点熄火油气比随来流速度增加呈现先减小后增加趋势，小开孔率火焰稳定器的贫油点熄火油气比随来流速度增加持续减小；3）槽宽增加，局部回流区涡系尺寸增大，同时燃油气动雾化和蒸发增强，燃烧室点熄火油气比降低。

关键词：槽宽开孔率油气比局部回流区雾化

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开孔率对加力燃烧室隔热屏冷却特性的影响

航空发动机 2022年第6期48卷 64-70页

作者：刘海涌牛嘉嘉刘存良王睿西北工业大学动力与能源学院西安710072

为了分析开孔率对航空发动机加力燃烧室隔热屏流动和冷却特性的影响,建立了双层壁隔热屏结构。在给定冲击距、发散板与冲击板开孔面积比的条件下,对开孔率为0.6%和0.8%的冲击发散冷却结构进行数值模拟,获得了发动机真实工作状态下的气... 详细信息

为了分析开孔率对航空发动机加力燃烧室隔热屏流动和冷却特性的影响,建立了双层壁隔热屏结构。在给定冲击距、发散板与冲击板开孔面积比的条件下,对开孔率为0.6%和0.8%的冲击发散冷却结构进行数值模拟,获得了发动机真实工作状态下的气动参数、几何参数对流量系数和综合冷却效率的影响规律。结果表明:冲击孔、发散孔流量系数沿主流方向略微增大,随着开孔率由0.6%增大到0.8%,不同吹风比下冲击孔的流量系数均减小,而气膜孔的流量系数变化不明显,在吹风比由0.2增加到0.8时,0.6%开孔率结构的综合流量系数增幅明显高于0.8%的;在吹风比为0.2时,0.6%开孔率结构上游区综合冷效优于0.8%开孔率结构的,而在下游区则正好相反,在吹风比为0.3~0.8时,0.8%开孔率结构各区域的综合冷效均高于0.6%开孔率结构的。

关键词：加力燃烧室隔热屏冲击发散冷却流量系数综合冷却效率开孔率吹风比航空发动机

开孔率对导流型防风网防风抑尘性能影响的数值模拟

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高校化学工程学报 2013年第5期27卷 773-778页

作者：陈光辉段继海李建隆青岛科技大学化工学院山东青岛266042

应用CFD模拟软件Fluent 6.2对不同开孔率下导流型防风网的流场进行了研究,分析了网后料堆表面速度、料堆表面压力、料堆表面湍流强度等参数的分布规律,研究了开孔率对导流型防风网抑尘性能的影响。模拟结果表明:不同开孔率的防风网后存... 详细信息

应用CFD模拟软件Fluent 6.2对不同开孔率下导流型防风网的流场进行了研究,分析了网后料堆表面速度、料堆表面压力、料堆表面湍流强度等参数的分布规律,研究了开孔率对导流型防风网抑尘性能的影响。模拟结果表明:不同开孔率的防风网后存在两个速度回流区,随着开孔率的增大,速度回流区范围逐渐减小;来流风经过防风网后速度沿料堆表面逐渐增大,在料堆顶部达到最大后逐渐减小,开孔率为30%时料堆表面速度最小,降至来流风的7.1%;防风网后,由于速度回流区与渗流风上扬区相互作用,使得料堆表面湍流强度逐渐增大,在料堆顶端时湍流强度达到最大;综合分析网后料堆表面速度、压力、湍流强度的变化等因素,导流型防风网开孔率为30%时抑尘效果最佳。

关键词：开孔率导流型防风网抑尘性能数值模拟

高开孔率染料敏化太阳能电池一体化模块及其性能优化

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无机材料学报 2011年第12期26卷 1261-1265页

作者：马辉刘志勇鲁玉明金晓艳蔡传兵上海大学物理系上海200444

本实验设计了一种简单有效的一体化大尺度染料敏化太阳能电池(DSC)模块,开孔率(有效面积与总面积之比)高达85%,远高于传统的串联和并联模块设计.该设计采用在光阳极导电玻璃表面电镀镍栅极和对电极导电玻璃表面电镀镍薄膜修饰来降低电... 详细信息

本实验设计了一种简单有效的一体化大尺度染料敏化太阳能电池(DSC)模块,开孔率(有效面积与总面积之比)高达85%,远高于传统的串联和并联模块设计.该设计采用在光阳极导电玻璃表面电镀镍栅极和对电极导电玻璃表面电镀镍薄膜修饰来降低电池传输电阻.有效面积为510 mm2的电池模块光电转换效率η达到3.00%(AM 1.5,100 mW/cm2),填充因子(FF)为0.594,与未镀镍的样品(η为0.537%,FF为0.251)相比,性能显著提高.并利用阻抗谱对大面积性能改善进行了解释,还利用SEM、XRD等分析了电镀镍薄膜的质量.

关键词：染料敏化太阳能电池大面积模块设计开孔率镍栅极

竖直单向流洁净室下夹层空气流速与孔板排布规律研究

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暖通空调 2024年

作者：霍兴成刘林陈展黄宗华赵飞李靖中建三局第一建设安装有限公司

提出了基于高架地板下夹层空气流速的速度量纲一参数K1,利用ANSYS Fluent软件对不同洁净室结构形式,风机过滤单元布置率、出口风速等条件下的空态洁净室高架地板布置方式与下夹层空气流速的匹配关系进行了研究。结果表明:当K1<5时,洁净... 详细信息

提出了基于高架地板下夹层空气流速的速度量纲一参数K1,利用ANSYS Fluent软件对不同洁净室结构形式,风机过滤单元布置率、出口风速等条件下的空态洁净室高架地板布置方式与下夹层空气流速的匹配关系进行了研究。结果表明:当K1开孔率的孔板均匀布置;当5≤K1开孔率的孔板均匀布置;当K1≥9时,应使用具有较大压力梯度的孔板非均匀布置,且K1值越大,靠近回风道位置孔板开孔率越小,孔板压力梯度变化越大。

关键词：洁净室单向流孔板布置开孔率气流组织数值模拟

基于新型测试装置的网孔板层开孔率对纤维厚度方向渗透率的影响

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复合材料学报 2020年第5期37卷 1175-1183页

作者：张浩李书欣王继辉杨斌颜庆岩吴明伟武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 贵阳中电环保发电有限公司贵阳550000

纤维预成型体厚度方向渗透率的准确表征是液体模塑成型工艺制备大厚度复合材料计算机优化的关键。网孔板层是布置在试样上下表面、用于控制纤维厚度并防止纤维变形的刚性构件,其开孔率是纤维厚度方向渗透率Kz测量中的重要表征参数。本... 详细信息

纤维预成型体厚度方向渗透率的准确表征是液体模塑成型工艺制备大厚度复合材料计算机优化的关键。网孔板层是布置在试样上下表面、用于控制纤维厚度并防止纤维变形的刚性构件,其开孔率是纤维厚度方向渗透率Kz测量中的重要表征参数。本文首先通过实验对用于控制纤维预成型体厚度的垫圈进行校正;然后在排除纤维体积分数误差的前提下,通过金属网增大网孔板层的开孔率,测量缎纹织物SW220C-100b在不同压力和纤维体积分数下的Kz,提出有效计算面积的概念并得到其变化规律;最后,基于测试结果,研究注射压力和纤维体积分数对K_z的影响。结果表明:有效计算面积随着注射压力和纤维体积分数的增加而减小;纤维体积分数的增大会减小织物的Kz值,网孔板层开孔率的增大会减小注射压力对Kz的影响。

关键词：厚度方向渗透率开孔率有效计算面积纤维体积分数注射压力

中高开孔率电除尘器多孔板的阻力特性试验研究

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中国电机工程学报 2017年第9期37卷 2629-2636页

作者：周昊赵锴郭无双赵梦豪马炜晨国旭涛裘闰超能源清洁利用国家重点实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027

多孔板对于电除尘器内气流均匀起着重要作用,目前已经有一些关于多孔板阻力特性的研究。但是大部分研究集中在低开孔率、少孔数的多孔板上,而针对电除尘器内使用的中高开孔率、多孔数的多孔板阻力特性研究较少。该文针对开孔率0.3≤?≤0... 详细信息

多孔板对于电除尘器内气流均匀起着重要作用,目前已经有一些关于多孔板阻力特性的研究。但是大部分研究集中在低开孔率、少孔数的多孔板上,而针对电除尘器内使用的中高开孔率、多孔数的多孔板阻力特性研究较少。该文针对开孔率0.3≤?≤0.68,孔数116≤n≤1567,相对厚度0.21≤t/d≤0.5的多孔板进行了阻力特性研究,旨在得出多孔板的几何参数以及管内流动状态对阻力系数的影响。试验发现阻力系数均随着开孔率、雷诺数、相对厚度的增大而降低,开孔率的影响最为显著,相对厚度次之,雷诺数影响最小。文中还提出了估计此类型多孔板阻力系数的表达式,为今后科学研究及实际应用提供了重要参考价值。

关键词：电除尘器多孔板阻力系数开孔率相对厚度

垂直单向流洁净室下夹层空气流速与孔板排布规律研究

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暖通空调 2024年第4期54卷 150-157,172页

作者：霍兴成刘林陈展黄宗华赵飞李靖中建三局第一建设安装有限公司深圳

提出了基于高架地板下夹层空气流速的量纲一速度参数K_(1),利用ANSYS Fluent软件对不同洁净室结构形式、风机过滤单元布置率和出口风速等条件下的空态洁净室高架地板布置方式与下夹层空气流速的匹配关系进行了研究。结果表明:当K_(1)<5... 详细信息

提出了基于高架地板下夹层空气流速的量纲一速度参数K_(1),利用ANSYS Fluent软件对不同洁净室结构形式、风机过滤单元布置率和出口风速等条件下的空态洁净室高架地板布置方式与下夹层空气流速的匹配关系进行了研究。结果表明:当K_(1)开孔率的孔板均匀布置;当5≤K_(1)开孔率的孔板均匀布置;当K_(1)≥9时,应使用具有较大压力梯度的孔板非均匀布置,且K_(1)值越大,靠近回风道位置孔板开孔率越小,孔板压力梯度变化越大。

关键词：洁净室单向流孔板布置开孔率气流组织数值模拟