检索结果-南通市图书馆

跨声速轴流压气机失速机理探究及失速过程的模态分解

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

动力工程学报 2020年第1期40卷 23-30页

作者：刘震雄上海民航职业技术学院上海200232 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为研究跨声速轴流压气机的失速机理,结合节流阀模型对跨声速轴流压气机NASA Rotor 35转子进行多流道数值模拟。为进一步探究跨声速轴流压气机在整个失速过程中流场的变化特征,应用本征正交分解(POD)方法对失速过程中叶顶区域的流场进行... 详细信息

为研究跨声速轴流压气机的失速机理,结合节流阀模型对跨声速轴流压气机NASA Rotor 35转子进行多流道数值模拟。为进一步探究跨声速轴流压气机在整个失速过程中流场的变化特征,应用本征正交分解(POD)方法对失速过程中叶顶区域的流场进行分析。结果表明:失速起始于叶片顶部区域,逐渐发展为失速团,并以低于转子转速作同轴同方向旋转;通过对比不同时刻的流场特征,"前缘溢流"在整个失速发展过程中始终存在,可作为流场开始出现恶化的判断依据;识别出失速过程中流场中存在的大尺度流动扰动结构。

关键词：跨声速轴流压气机失速过程失速机理模态分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

跨声速轴流压气机失速边界预测方法

航空动力学报 2014年第8期29卷 1838-1845页

作者：钟勇健滕金芳徐玺羌晓青吴亚东欧阳华上海交通大学航空航天学院上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

研究了跨声速、单级设计压比为1.82的Stage 35轴流压气机与单级设计压比为2.05的Stage37轴流压气机在不同转速下的特性.在HARIKA原型程序基础上,改进了其叶排效率、落后角、理论能头计算模型,采用了两种轴流压气机失速边界的预测方法,第... 详细信息

研究了跨声速、单级设计压比为1.82的Stage 35轴流压气机与单级设计压比为2.05的Stage37轴流压气机在不同转速下的特性.在HARIKA原型程序基础上,改进了其叶排效率、落后角、理论能头计算模型,采用了两种轴流压气机失速边界的预测方法,第1种为HARIKA原型程序的分离流量预测方法,第2种为Koch所提出的失速静压升系数预测方法,所得特性计算结果与实验点吻合较好,Stage 35设计点效率的误差由原型的3.9%降低到改进后的1.5%,Stage 37设计点效率的误差由3.1%降低到1.9%.两种预测方法对失速边界流量的预测误差最小分别可达1.3%与1.6%,表明两种失速边界预测方法都是可行的.

关键词：跨声速轴流压气机一维计算效率模型失速边界预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

跨声速轴流压气机径向涡现象与失稳机理

航空动力学报 2014年第9期29卷 2239-2246页

作者：胡加国王如根李少伟甘甜空军工程大学航空航天工程学院西安710038

对NASA Rotor 37进行数值模拟并与实验结果对比,计算了堵塞点到失稳点的全部工况,详细探究了跨声速轴流压气机附面层分离规律与失稳机理.研究发现:激波后的吸力面附面层中存在一条径向涡,它增强了附面层分离,使部分靠近吸力面的主流向... 详细信息

对NASA Rotor 37进行数值模拟并与实验结果对比,计算了堵塞点到失稳点的全部工况,详细探究了跨声速轴流压气机附面层分离规律与失稳机理.研究发现:激波后的吸力面附面层中存在一条径向涡,它增强了附面层分离,使部分靠近吸力面的主流向叶尖堆积.随着工况向失稳点推进,压气机转子叶尖出现两块堵塞区,由叶尖泄漏涡与激波作用引起的堵塞区位于压力面前端,由叶尖泄漏涡与径向附面层分离涡耦合作用引起的堵塞区位于吸力面50%弦长后,两块堵塞区的叠加作用最终引起压气机失稳.

关键词：跨声速轴流压气机流动分离径向涡叶尖间隙泄漏失稳机理

跨声速轴流压气机叶片几何不确定度分析及优化研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

跨声速轴流压气机叶片几何不确定度分析及优化研究

作者：郑海鹏哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

压气机叶片具有三维变化复杂、叶型趋薄的特点,加工制造过程的局限性更使得压气机叶片几何不确定度不可避免的存在,进而对气动性能产生负面影响。为探究压气机叶片几何不确定度对气动性能所带来的实际影响程度,把握其影响规律,降低其影... 详细信息

压气机叶片具有三维变化复杂、叶型趋薄的特点,加工制造过程的局限性更使得压气机叶片几何不确定度不可避免的存在,进而对气动性能产生负面影响。为探究压气机叶片几何不确定度对气动性能所带来的实际影响程度,把握其影响规律,降低其影响效果,本文从以下几点展开研究。首先,通过对带有几何不确定度的跨声速转子进行定性、定量局部以及全局敏感性分析,掌握其分析方法在应用中的特点。通过分析结果以及耗时对比,全局敏感性分析应用的科学研究意义较大。通过全局敏感性分析,了解到对效率和压比的贡献程度最大的几何不确定度参数都是75%叶高处尾缘楔角,贡献度值分别是24.7%、30.5%,且低贡献度的几何不确定度参数较多,为后续的降敏性研究提供基础;气动参数对叶片上部分叶高截面的几何不确定度参数敏感性大于下半部分叶高截面,因此加工制造时应严控上部分叶高几何不确定度分布。通过内部流场分析,气动性能下降的主要原因是尾缘处损失增大;气动性能上升是由吸力面前缘部分以及激波位置、大小发生变化所共同决定的。其次,将弯叶片技术引入原型动叶,从弯高、弯角两个变化维度分析关键几何不确定参数对气动参数贡献度值的排序。通过内部流场分析,探究弯叶片技术应用于降敏研究的机理。研究结果表明,反弯叶片能够降低气动参数对关键几何不确定度参数的敏感性,但气动性能却有所降低;弯角15°、弯高为40%叶高的反弯方案降敏效果最好,同时其气动性能降低最多;下半部分叶高截面不确定度参数对气动性能的贡献度值有所升高,但上半部分叶高截面的几何不确定度参数对气动参数的贡献度值依然大于下半部分叶高截面的贡献度值,上半部分叶高截面的不确定度分布依然是加工制造过程严格把握的重点;反弯叶片技术是通过指向两端壁的径向力改变低能流体分布规律,使气动参数在下半部分叶高区域的变化幅度大于在上半部分区域变化幅度,致使下半部分的几何不确定度参数的贡献度值升高,上半部分区域的几何不确定度参数的贡献度值减小;通过改变入口攻角,改变激波的位置、大小,进而使靠近前缘部分的负荷变化幅度大于尾缘部分的变化幅度,使得叶片前缘附近的叶片几何不确定度参数的贡献度变化值大于尾缘附近的叶片几何不确定度参数的贡献度变化值,最终使得反弯叶片贡献度排序发生较大变化,实现了降低原型气动参数对叶片关键几何不确定度参数敏感性的目的。最后,采用代理模型耦合遗传算法多目标优化方式对弯角15°、弯高为40%叶高的反弯方案气动参数的均值以及方差进行稳健性优化,最终得到Pareto前沿解集。通过对比分析优化结果,最终表明,主要是通过改变前缘半径,使吸力面靠近前缘部分静压过渡更加平缓,流动更加顺畅,也顺势增加此部分负荷,进而提升叶片气动性能并保证了其稳健性。

关键词：跨声速轴流压气机几何不确定度敏感性分析弯叶片稳健性优化

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

跨声速轴流压气机动叶弯和掠效应的应用

工程热物理学报 2009年第4期30卷 581-586页

作者：毛明明宋彦萍王仲奇山东理工大学交通与车辆工程学院山东淄博255049 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

对一单级跨声速轴流压气机的动叶分别进行了前掠和正弯研究,然后针对前掠和正弯叶片各自所存在的问题分别作了改进。对掠动叶中部的叶型做了二维改型以降低中部的激波强度和分离损失;对弯动叶不同截面叶型的安装角进行调整以消除正弯对... 详细信息

对一单级跨声速轴流压气机的动叶分别进行了前掠和正弯研究,然后针对前掠和正弯叶片各自所存在的问题分别作了改进。对掠动叶中部的叶型做了二维改型以降低中部的激波强度和分离损失;对弯动叶不同截面叶型的安装角进行调整以消除正弯对动叶出口气流角的影响。最终应用前掠和正弯动叶的压气机的效率得到明显的提高。在对正弯和前掠动叶研究的基础之上,对动叶进行了前掠和正弯相联合的设计以综合利用弯和掠的有利作用。同时对弯掠动叶中部截面的叶型进行了二维改型以降低中部分离损失,并且对不同叶高截面的安装角进行调整以消除对出口气流角的影响。最终应用弯掠动叶的压气机效率和失速裕度都得到显著提高。

关键词：跨声速轴流压气机前掠正弯激波

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

跨声速轴流压气机特性全三维黏性流动分析

航空动力学报 2009年第10期24卷 2326-2332页

作者：贾海军吴虎西北工业大学动力与能源学院西安710072

应用Steger-Warming通量分裂技术,将守恒型方程中的流通向量分裂成两部分,应用NND(non-oscillatory,containing no free parameters and dissipative)格式对无黏项进行数值离散,黏性项采用中心差分格式,采用LU-SGS(lower-upper symmetric Gauss-Seidel)隐式推进迭代建立了跨声速轴流压气机性能及内流场三维Navier-Stokes方程的高分辨率和高效率的数值方法.数值模拟给出NASA rotor 37和NASArotor 67性能及内流场流动结构.并进一步基于混合平面法建立了多级轴流压气机性能计算模型,详细分析了某一级跨声速轴流压气机性能和内流特性,计算与实验结果比较表明了本模型与方法是可行的和可靠的.

关键词：跨声速轴流压气机数值模拟通量分裂技术混合平面法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

转速对跨声速轴流压气机的性能影响分析

热能动力工程 2022年第4期37卷 56-63页

作者：冯钰茹王军利李金洋陆正午陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723000

为了研究跨声速压气机内部流动失稳对压气机性能的影响,对跨声速轴流压气机NASA转子37进行三维定常数值模拟,研究不同设计转速下跨声速轴流压气机稳定运行及内部流动失稳现象。研究发现:转速不变时近堵塞点的等熵效率高于近失速点;随着... 详细信息

为了研究跨声速压气机内部流动失稳对压气机性能的影响,对跨声速轴流压气机NASA转子37进行三维定常数值模拟,研究不同设计转速下跨声速轴流压气机稳定运行及内部流动失稳现象。研究发现:转速不变时近堵塞点的等熵效率高于近失速点;随着转速降低,压气机稳定运行范围变宽、效率增大及流动损失变小;压气机叶栅通道出现堵塞情况的叶高截面范围随着转速的降低而逐渐增大,这导致压气机叶片在近失速点处的流动失稳情况变严重。

关键词：跨声速轴流压气机非设计转速流动失稳数值仿真

端壁合成射流激励参数变化对跨声速轴流压气机性能的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

西安交通大学学报 2021年第5期55卷 193-202页

作者：王广楚武利张皓光郭正涛西北工业大学动力与能源学院西安710129

为了提升高负荷轴流压气机的气动性能,提出了一种在端壁上施加合成射流的主动流动控制方法。以跨声速轴流压气机NASA Rotor35为研究对象,在固定端壁激励于叶顶堵塞核心位置的基础上,数值模拟了3个激励频率和3个射流峰值速度对该压气机... 详细信息

为了提升高负荷轴流压气机的气动性能,提出了一种在端壁上施加合成射流的主动流动控制方法。以跨声速轴流压气机NASA Rotor35为研究对象,在固定端壁激励于叶顶堵塞核心位置的基础上,数值模拟了3个激励频率和3个射流峰值速度对该压气机气动性能的影响,获得了端壁合成射流激励参数的影响规律。计算结果表明:激励频率对压气机的近失速流量影响不大,但对总压比和等熵效率有较大影响,并且存在一个激励频率的阈值,只有当激励频率大于该阈值时,才能使得总压比和等熵效率高于原型压气机。射流峰值速度对压气机性能的影响不如激励频率,在超过激励频率阈值的端壁合成射流作用下,即使射流峰值速度较小,压气机也能获得比原型压气机更高的流量裕度、总压比和等熵效率,而且随着射流峰值速度的增大,压气机的性能还可以进一步提高。

关键词：跨声速轴流压气机端壁合成射流主动流动控制数值模拟

缝式机匣处理对跨声速轴流压气机叶尖流场结构的非定常影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

西安交通大学学报 2021年第11期55卷 25-33页

作者：迟志东楚武利张耀峰杨吉博张皓光西北工业大学动力与能源学院西安710129

为了揭示缝式机匣处理对压气机叶顶流场结构的影响机制,采用非定常数值模拟方法,对带有机匣处理的跨声速压气机进行了细致的研究。结果表明,机匣处理作用下叶顶流场的频率特征发生显著变化。实壁机匣条件下,间隙泄漏涡的破碎和分化脱落... 详细信息

为了揭示缝式机匣处理对压气机叶顶流场结构的影响机制,采用非定常数值模拟方法,对带有机匣处理的跨声速压气机进行了细致的研究。结果表明,机匣处理作用下叶顶流场的频率特征发生显著变化。实壁机匣条件下,间隙泄漏涡的破碎和分化脱落是叶顶流场非定常波动的主要诱因。在机匣处理作用下,间隙泄漏流获得有效激励,同时脱体激波后移,二者共同作用使泄漏涡破碎得到抑制,此时机匣处理的激励频率主导了叶顶流动的非定常特性。叶顶流场涡结构分析表明,间隙泄漏涡和角区涡的交互作用在不同流量工况呈现明显差异。在大流量工况,间隙泄漏涡和角区涡的相互作用较弱,流场中存在较为独立的双涡结构,而在小流量工况,间隙泄漏涡和角区涡相互作用变强,流场中出现强烈的交互涡结构变化。

关键词：跨声速轴流压气机机匣处理间隙泄漏涡角区涡非定常流动