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跨音速压气机非设计点性能预测

上海交通大学学报 2010年第10期44卷 1342-1346,1351页

作者：胡江峰欧阳华竺晓程杜朝辉上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

基于二维流线曲率法数学模型,参考公开发表的研究成果,拓展了一种适应于跨声速压气机的损失和落后角模型,并考虑3D和雷诺数的修正,对轴流跨音速压气机转子NASA Rotor37进行了数值计算,得到了设计点与非设计点的特性曲线,并与实验数据进... 详细信息

基于二维流线曲率法数学模型,参考公开发表的研究成果,拓展了一种适应于跨声速压气机的损失和落后角模型,并考虑3D和雷诺数的修正,对轴流跨音速压气机转子NASA Rotor37进行了数值计算,得到了设计点与非设计点的特性曲线,并与实验数据进行了对比和分析.结果表明,该方法能较好地预测轴流压气机特性和参数分布,可为压气机的设计和优化提供参考.

关键词：跨音速压气机流线曲率法损失和落后角模型非设计点

跨音速压气机中展弦比对弯掠叶片气动性能影响的分析

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热能动力工程 2009年第6期24卷 714-718页

作者：张永军冯国泰王会社中国科学院工程热物理研究所北京100190 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

将一跨音速静叶栅数值计算结果与实验结果进行了比较,表明计算与实验结果吻合的较好。为了讨论跨音速压气机中弯掠叶片适用的展弦比条件,在0°攻角下,展弦比为1.25、1.50和2.00,对0-30°弯掠叶片流场进行了数值分析,结果表明,当10°弯... 详细信息

将一跨音速静叶栅数值计算结果与实验结果进行了比较,表明计算与实验结果吻合的较好。为了讨论跨音速压气机中弯掠叶片适用的展弦比条件,在0°攻角下,展弦比为1.25、1.50和2.00,对0-30°弯掠叶片流场进行了数值分析,结果表明,当10°弯掠角时,小展弦比弯掠叶片对叶片性能影响较为明显;而在20°弯掠角时,大展弦比弯掠叶片对叶片性能影响较为明显。弯掠叶片使前缘激波转化为斜激波,并减弱了通道激波的强度,因而降低了叶栅激波损失。可以证明,在跨音速条件下展弦比的大小是如何使用弯掠叶片的一个重要的参考因素。

关键词：扩压叶栅弯掠叶片折转角展弦比跨音速压气机

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跨音速压气机中的涡结构与失速机理分析

空气动力学学报 2007年第B12期25卷 75-79页

作者：黄旭东陈海昕符松清华大学航天航空学院北京100084

将一种新的涡识别方法应用于压气机流场的分析。该方法采用应变率张量和旋转张量的第四不变量，具有在识别流场中涡的存在的同时，分析该处涡处于拉仲（生成）或松弛（溃灭）状态的能力。通过将该方法与传统的动压头和流线、速度矢量等... 详细信息

将一种新的涡识别方法应用于压气机流场的分析。该方法采用应变率张量和旋转张量的第四不变量，具有在识别流场中涡的存在的同时，分析该处涡处于拉仲（生成）或松弛（溃灭）状态的能力。通过将该方法与传统的动压头和流线、速度矢量等分析方法的结合，本文对所研究的跨音速压气机的失速过程进行了分析和讨论。

关键词：跨音速压气机涡识别失速过程

单级跨音速压气机内流场的非定常模拟及损失分析

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清华大学学报（自然科学版） 2009年第5期49卷 759-762页

作者：孙宇涛任玉新清华大学工程力学系北京100084

通过数值求解非定常三维可压缩Reynolds平均Navier-Stokes(RANS)方程,模拟了跨音速压气机级Rotor35/Stator37内的流场。为了分析该压气机级的损失,推导了描述非定常流动损失的参数(不可逆性)及其对应的强度量参数。以此为基础,研究了损... 详细信息

通过数值求解非定常三维可压缩Reynolds平均Navier-Stokes(RANS)方程,模拟了跨音速压气机级Rotor35/Stator37内的流场。为了分析该压气机级的损失,推导了描述非定常流动损失的参数(不可逆性)及其对应的强度量参数。以此为基础,研究了损失和流动结构之间的关系,得到了不同流动结构在损失产生上的主次关系;并定量给出了主要区域损失的大小。发现在最高效率点附近,边界层产生最大的损失,然后是顶隙泄漏流动、尾迹,以及核心区流动。该文也对该级压气机进行了损失功分析,结果表明吸力面边界层以及顶隙泄漏流动对于损失产生贡献最大。

关键词：跨音速压气机动静叶干涉损失分析

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叶表和端壁抽吸对跨音速压气机稳定性影响对比分析

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西北工业大学学报 2012年第2期30卷 251-255页

作者：王掩刚牛楠任思源国睿西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 中国航天科技集团第四研究院41研究所陕西西安710025

以NASA Rotor35为研究对象,应用数值模拟手段深入分析了叶表和端壁不同位置抽吸对该压气机稳定性的影响效应。研究结果表明:叶表抽吸虽然使得压气机压比和效率有所升高,但使叶顶前缘脱体激波和间隙泄漏流强度的增加,导致两者相互作用引... 详细信息

以NASA Rotor35为研究对象,应用数值模拟手段深入分析了叶表和端壁不同位置抽吸对该压气机稳定性的影响效应。研究结果表明:叶表抽吸虽然使得压气机压比和效率有所升高,但使叶顶前缘脱体激波和间隙泄漏流强度的增加,导致两者相互作用引起的低能堵塞团尺度过早增长,压气机提前进入失速;端壁抽吸改善了转子顶部前缘激波结构,削弱了叶顶低能阻塞团中的高熵流体,改善了叶顶区域的流动,实现了压气机的扩稳效果,但对压气机压比和效率性能改善不明显。

关键词：跨音速压气机附面层抽吸抽吸位置流动稳定性

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单级跨音速压气机三维非定常粘性流动计算

航空动力学报 2000年第1期15卷 12-16页

作者：刘前智周新海西北工业大学航空动力与热能工程系陕西西安710072

本文以数值求解雷诺平均非定常N- S方程方法完成了单级跨音速压气机动静叶相干三维非定常粘性流动计算,给出了高分辨率NND格式的时间推进有限差分解。对某跨音速单级压气机进行了定常和非定常流的详细数值计算,设计转速下定常粘性流场... 详细信息

本文以数值求解雷诺平均非定常N- S方程方法完成了单级跨音速压气机动静叶相干三维非定常粘性流动计算,给出了高分辨率NND格式的时间推进有限差分解。对某跨音速单级压气机进行了定常和非定常流的详细数值计算,设计转速下定常粘性流场计算所得到的性能参数与实验结果吻合较好。在此基础上,对最高效率状态进行了动/静叶相互干扰的非定常流动计算,并对结果进行了分析。非定常流计算模式更接近于真实流动。

关键词：跨音速压气机非定常流动 N-S方程叶轮机

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跨音速压气机平面叶栅试验与数值研究

跨音速压气机平面叶栅试验与数值研究

作者：赵志奇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

压气机是飞机发动机的重要组成部分,其性能的好坏直接关系到发动机整体性能的优劣,因此有必要深入研究压气机内部的复杂流动,以及验证压气机的设计。本文结合风洞试验和数值模拟的方法,对平面叶栅流场进行了详细的分析。首先,设计并加... 详细信息

压气机是飞机发动机的重要组成部分,其性能的好坏直接关系到发动机整体性能的优劣,因此有必要深入研究压气机内部的复杂流动,以及验证压气机的设计。本文结合风洞试验和数值模拟的方法,对平面叶栅流场进行了详细的分析。首先,设计并加工了一套压气机平面叶栅,在多个攻角、来流马赫数下进行了跨音速吹风试验,得到不同试验状态下的流场数据。对试验结果进行处理得到了总压损失系数、静压升、等熵马赫数、型面静压系数和落后角等参数在不同来流条件下的变化规律。其次,使用ANSYS CFX软件将试验叶栅在与试验相同的工况下进行数值模拟并与试验结果进行对比,验证了计算模型的准确性和可靠性。同时,将该叶栅叶型作为原始叶型,数值模拟的结果作为后面对比计算的依据。再次,本文整合了叶型参数化计算方法,用Visual ***设计开发了一套压气机叶片造型二维设计平台,利用该软件基于叶型参数化方法可定向修改叶型。在原始叶型的基础上通过修改前缘椭圆短长轴比和最大厚度位置参数分别得到两组新的叶型。最后,将新叶型的叶栅利用ANSYS CFX软件在相同的计算条件下进行数值模拟。通过与原叶型数值模拟的结果进行对照,结果表明:随着前缘椭圆短长轴比的增加会导致总压损失的增加,同时会影响叶片前缘的压力分布;而随着最大厚度位置的前移会导致叶片吸力面的最低压力点前移,逆压力梯度段长度增加。

关键词：跨音速压气机风洞吹风试验数值模拟叶型参数化气动性能

变稠度条件下跨音速压气机激波结构和流场性能的数值研究

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热能动力工程 2015年第3期30卷 358-363,490页

作者：郑覃羌晓青滕金芳上海交通大学航空航天学院上海200240

以NASA Rotor67(美国国家航空航天局的转子67)跨音速压气机转子为研究对象,分别采用准二维和三维数值方法,研究稠度变化对跨音速压气机转子叶栅激波结构及流场性能的影响。结果表明,准二维和三维数值计算得到的稠度特性不完全相同,当前... 详细信息

以NASA Rotor67(美国国家航空航天局的转子67)跨音速压气机转子为研究对象,分别采用准二维和三维数值方法,研究稠度变化对跨音速压气机转子叶栅激波结构及流场性能的影响。结果表明,准二维和三维数值计算得到的稠度特性不完全相同,当前研究条件下准二维计算不能定性地反映三维研究结果,压气机转子通道内复杂的三维流动现象是造成两种方法差异的重要原因。

关键词：跨音速压气机稠度特性激波结构流场性能

多级跨音速压气机S_2流面正反问题混合计算

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工程热物理学报 1994年第1期15卷 31-34页

作者：苏杰先冯国泰魏沫胡昆哈尔滨工业大学

多级跨音速压气机Ｓ＿２流面正反问题混合计算苏杰先，冯国泰，魏沫，胡昆（哈尔滨工业大学）一、前言大型航空发动机跨音速压气机的发展有力地促进了小型弹用发动机的飞速进步。美国的＂战斧＂式巡航导弹用发动机Ｆ１０７－ＷＲ－１０... 详细信息

多级跨音速压气机Ｓ＿２流面正反问题混合计算苏杰先，冯国泰，魏沫，胡昆（哈尔滨工业大学）一、前言大型航空发动机跨音速压气机的发展有力地促进了小型弹用发动机的飞速进步。美国的＂战斧＂式巡航导弹用发动机Ｆ１０７－ＷＲ－１００以及法国的弹用发动机ＴＲＩ－６０...

关键词：跨音速压气机压气机巡航导弹