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轴流压气机非设计点性能计算

航空动力学报 2012年第3期27卷 682-688页

作者：胡江峰竺晓程欧阳华羌晓青杜朝辉上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学航空航天学院上海200240

采用流线曲率法数学模型,结合跨声速轴流压气机的内部流场特征,拓展了一种非设计点特性计算方法.该方法基于近年来的国内外研究进展,考虑了非设计点工况下影响落后角及损失的诸多因素.对轴流跨声速压气机NASA(National Aeronautics and ... 详细信息

采用流线曲率法数学模型,结合跨声速轴流压气机的内部流场特征,拓展了一种非设计点特性计算方法.该方法基于近年来的国内外研究进展,考虑了非设计点工况下影响落后角及损失的诸多因素.对轴流跨声速压气机NASA(National Aeronautics and Space Administration)TP1669进行了数值计算,得到了展向参数分布和全工况下性能曲线,通过与实验值的对比和分析证明该方法和模型是可行的,可为压气机设计和优化提供参考.

关键词：流线曲率法压气机非设计点落后角损失

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叶片式预旋喷嘴出口流场实验研究

推进技术 2019年第10期40卷 2279-2287页

作者：孔晓治刘高文刘育心龚文彬王掩刚大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026 西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

叶片式预旋喷嘴具有尺寸小,落后角大的特点。为了详细研究小尺寸预旋喷嘴的预旋性能,采用五孔探针对叶片式预旋喷嘴的出口流场进行了实验研究。测量了Ma=0.2,0.3时喷嘴出口的压力分布、速度分布和出口气流角度分布,实验获得了喷嘴的落... 详细信息

叶片式预旋喷嘴具有尺寸小,落后角大的特点。为了详细研究小尺寸预旋喷嘴的预旋性能,采用五孔探针对叶片式预旋喷嘴的出口流场进行了实验研究。测量了Ma=0.2,0.3时喷嘴出口的压力分布、速度分布和出口气流角度分布,实验获得了喷嘴的落后角和预旋效率,并进行了与实验工况相同的数值计算。通过实验获得的总压云图以及速度云图,可以发现叶片式预旋喷嘴的端壁二次流损失、尾迹损失严重,有明显的边界层分离现象。Ma=0.2时,喷嘴Re数为5.76×10^4,落后角2.84°,实验测得的预旋效率为0.73;Ma=0.3时,喷嘴Re数为1.06×10^5,预旋效率提高至0.77。实验模型端壁的影响使预旋效率实验结果偏低6.5%左右。数值结果与实验测得各参数符合较好:数值结果与测得的喷嘴出口截面平均总压、静压偏差在1%以内;出气速度、周向速度以及出气角度与实验结果偏差在4%以内。数值计算表明,叶片式预旋喷嘴的预旋效率基本不受压比影响,随Re数增大先增大后基本不变,最后基本稳定在0.85。

关键词：叶片式预旋喷嘴落后角预旋效率马赫数雷诺数

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多级轴流压气机二维性能预测方法

航空学报 2020年第3期41卷 200-210页

作者：杨晓飞蒋永松潘若痴孟德君中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

为了满足多级轴流压气机性能预估需求,在一个流线曲率程序基础上开展了经验、半经验关系式研究。通过对文献中的损失模型进行校验及融合,建立了相匹配的损失计算模块,并改进了端壁损失计算方法;研究了利用S1流面计算修正S2正问题的方法... 详细信息

为了满足多级轴流压气机性能预估需求,在一个流线曲率程序基础上开展了经验、半经验关系式研究。通过对文献中的损失模型进行校验及融合,建立了相匹配的损失计算模块,并改进了端壁损失计算方法;研究了利用S1流面计算修正S2正问题的方法,解决了基于传统平面叶栅试验数据的攻角、落后角模型与先进技术叶型之间不匹配的问题,继而发展出了一个高精度的S2正问题计算方法。为了验证计算方法,利用3个不同负荷水平的、经试验验证的多级压气机进行了校验计算。对比表明,发展的程序对多级压气机具有很高的计算精度和稳定性,可用于多级轴流压气机性能分析。

关键词：多级压气机性能预测损失攻角落后角

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一种跨声速轴流压气机性能预测的数值方法

航空动力学报 2011年第1期26卷 122-127页

作者：胡江峰竺晓程杜朝辉上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

采用二维流线曲率法数学方法,考虑到不同因素对落后角和损失的影响,发展了一种适应于跨声速轴流压气机的落后角和损失模型.对轴流跨声速压气机NASA(National Aeronautics and Space Administration)Stage 37进行了数值计算,得到了设计... 详细信息

采用二维流线曲率法数学方法,考虑到不同因素对落后角和损失的影响,发展了一种适应于跨声速轴流压气机的落后角和损失模型.对轴流跨声速压气机NASA(National Aeronautics and Space Administration)Stage 37进行了数值计算,得到了设计点与非设计点的特性曲线,并与试验数据进行了对比和分析,结果表明:该方法能够较好地预测跨声速轴流压气机特性以及沿径向的气动参数分布,可为压气机设计和优化提供参考.

关键词：流线曲率法落后角损失模型压气机特性轴流压气机

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神经网络模型在压气机通流特性分析中的应用

航空动力学报 2022年第6期37卷 1260-1272页

作者：费腾季路成周玲北京理工大学宇航学院北京100081 清华大学航空发动机研究院北京100084

为了解决通流特性分析程序中原始模型对压气机性能预测精度不足的问题,提高压气机通流特性分析过程的可靠性,基于对大量多圆弧叶栅的数值模拟结果建立了压气机叶栅性能数据库,并以该数据库为依托,采用神经网络建模方法建立了压气机叶栅... 详细信息

为了解决通流特性分析程序中原始模型对压气机性能预测精度不足的问题,提高压气机通流特性分析过程的可靠性,基于对大量多圆弧叶栅的数值模拟结果建立了压气机叶栅性能数据库,并以该数据库为依托,采用神经网络建模方法建立了压气机叶栅基准损失系数和基准落后角模型。结果显示:两模型对叶栅基准损失系数和基准落后角的预测精度均满足工程应用要求,其精度分别为±0.002和±1°。在对采用神经网络模型的通流特性分析程序校验过程中发现,其无论对压气机整机性能还是对流动细节的预测精度上都获得了显著提高,尤其是在主流区。此外从压气机整体特性上看,基准损失系数和基准落后角精度的提高对非设计工况损失系数和落后角的预测精度影响是积极的。

关键词：压气机通流特性分析神经网络损失系数落后角

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高负荷静子表面附面层抽吸试验研究

大连海事大学学报 2018年第1期44卷 107-112页

作者：李丽丽刘太秋傅文广孙鹏徐文峰中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015 大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

为掌握高负荷静子内部流动特征,研究附面层抽吸对静子性能流动的影响,采用数值和试验相结合的方法,对高负荷末级吸附式静子的气动性能开展研究,分析高马赫数来流条件下的静叶气动性能,研究叶片表面附面层抽吸对高负荷静子气动性能的影响... 详细信息

为掌握高负荷静子内部流动特征,研究附面层抽吸对静子性能流动的影响,采用数值和试验相结合的方法,对高负荷末级吸附式静子的气动性能开展研究,分析高马赫数来流条件下的静叶气动性能,研究叶片表面附面层抽吸对高负荷静子气动性能的影响.研究表明:随着吸气量的增加,静子的气流折转能力增加,落后角减小2°~3°;静子的减速扩压能力增加,出口马赫数减小0.03~0.07;吸气量增加到0.08 kg/s时达到最佳值,此时,静子落后角和出口马赫数达到最小值;进一步增加吸气流量,落后角、马赫数反而增大.

关键词：高负荷静子附面层抽吸落后角出口马赫数吸气量

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反推二维格栅气动设计

科学技术与工程 2017年第11期17卷 336-340页

作者：王鹏付涵陈迎春羌晓青滕金芳上海交通大学航空航天学院上海200240 中国商用飞机有限责任公司上海200120

反推二维格栅气动设计是大涵道比涡扇发动机反推设计技术的一个关键环节。在系统给出反推二维格栅气动设计方法的基础上,进行反推二维格栅多方案关键几何参数设计和数值模拟,采用非结构化网格生成技术,研究反推格栅在稠度为2.00情况下... 详细信息

反推二维格栅气动设计是大涵道比涡扇发动机反推设计技术的一个关键环节。在系统给出反推二维格栅气动设计方法的基础上,进行反推二维格栅多方案关键几何参数设计和数值模拟,采用非结构化网格生成技术,研究反推格栅在稠度为2.00情况下轴向偏距、几何进气角和几何出气角对空气流量、反推力和落后角的影响。结果表明:利用二维CFD可以对格栅关键几何参数进行设计优化以改进初始设计,在空气流量、反推力和落后角的性能平衡中,得出一组较佳的二维格栅设计方案是轴向偏距为0 mm、进气角为45°、出气角为40°。

关键词：格栅式反推力装置气动设计数值模拟空气流量反推力落后角

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轴流压气机考虑展向掺混的数值计算

航空发动机 2018年第2期44卷 87-91页

作者：李涛吴亚东欧阳华上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学燃气轮机研究院上海200240 上海交通大学先进航空发动机协同创新中心北京100083

为了更加准确地反映压气机内部流场的展向分布特性并提高计算精度,基于流线曲率法发展了1种考虑压气机内部展向掺混作用的计算方法。应用Gallimore-Cumpst y(G-C)掺混模型模拟紊流扩散的作用,在2维Cart er公式基础上引入改善的Rober t ... 详细信息

为了更加准确地反映压气机内部流场的展向分布特性并提高计算精度,基于流线曲率法发展了1种考虑压气机内部展向掺混作用的计算方法。应用Gallimore-Cumpst y(G-C)掺混模型模拟紊流扩散的作用,在2维Cart er公式基础上引入改善的Rober t s修正模型对落后角进行预估,通过落后角反映二次流的作用,并对3级轴流压气机3S1进行了计算分析和比较。结果表明:不考虑掺混因素时所得计算数据的展向分布情况与实际流场相差较大;只有同时考虑紊流掺混和二次流2种因素,才能得到最优结果。该方法能够较好地模拟轴流压气机的展向掺混作用,得到更加贴近实际的气动参数分布,可为压气机设计和优化提供参考。

关键词：气动设计轴流压气机流线曲率法展向掺混落后角

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跨声速轴流压气机非设计点特性计算

汽轮机技术 2012年第4期54卷 253-256页

作者：王剑欧阳华吴亚东田杰杜朝辉上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

基于公开发表的研究成果,发展了一种适用于跨声速轴流压气机的损失和落后角模型,采用流线曲率法对某单级跨声速轴流压气机进行了数值模拟,得到了展向参数分布和全工况下的性能曲线。通过与实验值的比较,验证了该方法和模型在跨声速轴流... 详细信息

基于公开发表的研究成果,发展了一种适用于跨声速轴流压气机的损失和落后角模型,采用流线曲率法对某单级跨声速轴流压气机进行了数值模拟,得到了展向参数分布和全工况下的性能曲线。通过与实验值的比较,验证了该方法和模型在跨声速轴流压气机非设计点性能预测中的有效性。

关键词：流线曲率法跨声速落后角损失