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缝式机匣处理对对转压气机的扩稳机理

航空动力学报 2023年第3期38卷 640-654页

作者：高丽敏王磊茅晓晨郭彦超西北工业大学动力与能源学院西安710129 西北工业大学翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室西安710129

为探索缝式机匣处理在对转压气机中的适用性,采用数值模拟的方法研究了缝式机匣处理对对转压气机气动性能和稳定裕度的影响。通过分析缝式机匣处理对压气机总体性能和叶尖流场的影响,以揭示缝式机匣处理在对转压气机中的扩稳机理。研究... 详细信息

为探索缝式机匣处理在对转压气机中的适用性,采用数值模拟的方法研究了缝式机匣处理对对转压气机气动性能和稳定裕度的影响。通过分析缝式机匣处理对压气机总体性能和叶尖流场的影响,以揭示缝式机匣处理在对转压气机中的扩稳机理。研究表明:缝式机匣处理可以提高对转压气机的失速裕度,机匣处理的轴向位置对对转压气机的气动性能和失速裕度有显著的影响。随着机匣处理的前移,对转压气机峰值效率的亏损逐渐减小,而失速裕度改善程度相差不大。机匣处理缝的抽吸和射流效应减弱了转子R2叶顶通道的堵塞程度,通过抑制叶尖泄漏流和二次泄漏流的发展以推迟失速的发生,进而实现扩稳。此外,缝式机匣处理时可能改变该对转压气机的最先失速级,同时也证明了缝式机匣处理在变工况下扩稳的有效性。

关键词：对转压气机缝式机匣处理扩稳机理轴向位置失速裕度

主燃孔对某小型发动机燃烧室流动及燃烧特性影响

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热能动力工程 2022年第9期37卷 81-88页

作者：杨帆成胜军杨宇东沈阳航空航天大学发展规划处辽宁沈阳110136 中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室辽宁沈阳110136

以头部涡流片加主燃孔形式的小型发动机环形回流燃烧室为研究对象,采用Fluent软件进行了数值研究,对比分析了有无主燃孔、主燃孔相对位置以及主燃孔轴向位置对该类型燃烧室主燃区流场、温度场以及出口温度分布的影响。结果表明:该类型... 详细信息

以头部涡流片加主燃孔形式的小型发动机环形回流燃烧室为研究对象,采用Fluent软件进行了数值研究,对比分析了有无主燃孔、主燃孔相对位置以及主燃孔轴向位置对该类型燃烧室主燃区流场、温度场以及出口温度分布的影响。结果表明:该类型燃烧室主要通过火焰筒头部圆形结构、涡流片形成回流区,而内外环主燃孔的射流主要起到截断主流、促进回流区形成以及改变回流区形态的作用;主燃孔相互交错,有利于促进内外环主燃孔的射流相互对冲剪切,形成较为饱满的回流区;主燃孔轴向位置向燃烧室出口方向移动,主燃孔射流截断主流和挤压主流的效果减弱,出口温度分布系数急剧变大。

关键词：环形回流燃烧室小型发动机主燃孔相对位置轴向位置

射频等离子体球化系统参数对制备球形Al_2O_3的影响（英文）

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稀有金属材料与工程 2017年第2期46卷 333-338页

作者：代珍曹永革麻朝阳唐飞张建涛王文超杜苗苗龙嘉奇袁轩一中国人民大学北京市光电功能材料与微纳器件北京市重点实验室北京100872

以不规则Al_2O_3粉体为原料,采用TEKNA射频感应等离子体球化设备SY119-30kW制备不同粒度的(7,30,75μm)微细球形Al_2O_3粉体,并研究了主要操作参数的影响。结果表明不同的探针轴向位置对球化效果有较大的影响,必须保证针尖在等离子体中... 详细信息

以不规则Al_2O_3粉体为原料,采用TEKNA射频感应等离子体球化设备SY119-30kW制备不同粒度的(7,30,75μm)微细球形Al_2O_3粉体,并研究了主要操作参数的影响。结果表明不同的探针轴向位置对球化效果有较大的影响,必须保证针尖在等离子体中心位置,即Z=12.9cm。等离子球化工艺制备的Al_2O_3粉体不仅表面光滑,而且球形度高,致密度高,流动性好。在反应腔体压力为负压P=0.079 MPa的情况下,送分速率为65 g/min时,粉体球化率可以达到100%;反应腔室的压力对球化效果的影响较大,其必须与载气流量保持协调。经XRD物相分析可知,分别采用Ar或者N_2为鞘气都可以得到相同的物质组成,高温下N_2并没有使Al_2O_3氮化。同时,等离子体球化具有提纯的作用,球化后的粉体纯度得到改善。

关键词： Al2O3粉体射频等离子体球化效果球形度制备系统操作参数轴向位置

氧化剂喷注面积对旋转爆震波传播特性影响的实验研究

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推进技术 2017年第11期38卷 2634-2640页

作者：周胜兵王栋马虎刘道坤夏镇娟李帅南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为了研究氧化剂喷注面积对旋转爆震波传播特性的影响,验证不同氧化剂喷注面积下旋转爆震发动机起爆的可行性,通过改变氧化剂喷注面积开展了大量的实验研究。发动机采用环缝-喷孔式喷注结构,燃料为H_2,氧化剂为空气。实验结果表明,旋转... 详细信息

为了研究氧化剂喷注面积对旋转爆震波传播特性的影响,验证不同氧化剂喷注面积下旋转爆震发动机起爆的可行性,通过改变氧化剂喷注面积开展了大量的实验研究。发动机采用环缝-喷孔式喷注结构,燃料为H_2,氧化剂为空气。实验结果表明,旋转爆震发动机可以在较宽范围的氧化剂喷注面积下稳定工作;氧化剂喷注面积与燃烧室横截面积比为0.13的条件下获得了最佳实验结果,爆震波传播频率为3.97~4.29kHz,传播速度为1610.76~1832.47m/s,峰值压力脉动强度均小于30%。对比了不同当量比条件下爆震波的传播过程,结果表明,在面积比大于0.27的情况下,提高燃料和氧化物的当量比可获得稳定的爆震波。分析轴向位置上爆震波峰值压力的变化,结果表明氧化剂喷注面积的变化影响轴向位置上爆震波压力的分布。

关键词：旋转爆震波氧化剂喷注面积当量比轴向位置

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自循环机匣处理轴向位置影响扩稳能力的机理

航空动力学报 2017年第4期32卷 983-989页

作者：张皓光安康谭锋楚武利吴艳辉西北工业大学动力与能源学院西安710072

为了揭示自循环机匣处理轴向位置影响压气机稳定性的流动机理,采用非定常数值方法研究了3种不同轴向位置对机匣处理(CT)扩稳能力的影响,结果表明:机匣处理喷气装置离叶顶前缘最近且在叶顶前缘上游的扩稳能力最强,喷气装置在叶顶前缘正... 详细信息

为了揭示自循环机匣处理轴向位置影响压气机稳定性的流动机理,采用非定常数值方法研究了3种不同轴向位置对机匣处理(CT)扩稳能力的影响,结果表明:机匣处理喷气装置离叶顶前缘最近且在叶顶前缘上游的扩稳能力最强,喷气装置在叶顶前缘正上方的次之,喷气装置在叶顶前缘上游较远处的最弱,对应机匣处理获得的综合失速裕度改进量分别为9.40%,7.09%,5.49%.通过详细地分析压气机叶顶流场表明:喷气装置离叶顶前缘最近且在叶顶前缘上游的机匣处理施加有利影响程度最高的范围刚好覆盖叶顶前缘处,此处是引起转子失速的关键部位,因此抑制叶顶间隙泄漏流造成的堵塞的效果最好,对应的扩稳能力在3种机匣处理中最强.

关键词：压气机自循环机匣处理轴向位置喷气间隙泄漏流

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周向槽轴向位置影响机匣处理扩稳能力的机理

推进技术 2016年第12期37卷 2296-2302页

作者：张皓光安康吴艳辉楚武利谭锋西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

为了揭示周向槽机匣处理轴向位置影响压气机稳定性的流动机理,采用试验与数值方法研究了三种不同轴向位置对机匣处理扩稳能力的影响。试验与数值结果均表明机匣处理轴向位置不变时扩稳能力最强,轴向位置前移次之,轴向位置后移最弱,对应... 详细信息

为了揭示周向槽机匣处理轴向位置影响压气机稳定性的流动机理,采用试验与数值方法研究了三种不同轴向位置对机匣处理扩稳能力的影响。试验与数值结果均表明机匣处理轴向位置不变时扩稳能力最强,轴向位置前移次之,轴向位置后移最弱,对应的试验综合裕度改进量分别为10.3%,7.82%及5.65%。通过详细分析压气机叶顶流场表明,周向槽机匣处理轴向位置后移使叶顶前缘区域没有受到到周向槽的作用,叶尖部分间隙泄漏流在叶顶前缘形成低速带并造成进口堵塞。轴向位置前移使叶顶后部区域没有受到周向槽的作用,在叶顶通道出口部分叶高范围内形成低速堵塞区,流通能力弱。轴向位置不变的机匣处理对应的叶顶通道流通能力最强,因此扩稳效果最好。

关键词：轴流压气机机匣处理轴向位置间隙泄漏流堵塞

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封严腔几何特征对涡轮性能的影响

工程热物理学报 2015年第3期36卷 492-495页

作者：贾惟刘火星中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300 北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191

在涡轮转静叶片排之间喷入冷气可以阻止高温燃气进入盘腔,但是冷气与主流的掺混损失对涡轮气动性能不利。本文采用数值计算的方法,研究了转静叶片排之间封严腔轴向位置和轴向间隙的变化对涡轮性能和端区流动的影响。结果表明,封严出流... 详细信息

在涡轮转静叶片排之间喷入冷气可以阻止高温燃气进入盘腔,但是冷气与主流的掺混损失对涡轮气动性能不利。本文采用数值计算的方法,研究了转静叶片排之间封严腔轴向位置和轴向间隙的变化对涡轮性能和端区流动的影响。结果表明,封严出流与主流的剪切作用形成了诱导涡,诱导涡随后发展成为通道涡并占据了端区二次流的主导地位。封严腔轴向位置和轴向间隙的改变使等熵效率和封严效率产生了相反的变化,因此在设计时要兼顾气动性能和冷却要求进行综合考虑。

关键词：封严腔轴向位置轴向间隙通道涡涡轮性能

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轴向位置变化对槽式机匣扩稳效果的影响

航空动力学报 2008年第7期23卷 1212-1217页

作者：吴艳辉张皓光楚武利党春宁西北工业大学动力与能源学院西安710072 第二炮兵工程学院西安710025

采用试验与数值手段研究周向槽处理机匣轴向位置对压气机性能的影响,在一亚声速转子上进行三种不同轴向位置的周向槽处理机匣试验.试验结果表明三个轴向位置的机匣处理均扩宽压气机的稳定工作范围,轴向位置不变时扩稳效果最好,轴向位置... 详细信息

采用试验与数值手段研究周向槽处理机匣轴向位置对压气机性能的影响,在一亚声速转子上进行三种不同轴向位置的周向槽处理机匣试验.试验结果表明三个轴向位置的机匣处理均扩宽压气机的稳定工作范围,轴向位置不变时扩稳效果最好,轴向位置前移次之.数值计算所获得的裕度改进量变化趋势与实验的符合良好.通过详细地分析处理机匣轴向位置变化对压气机顶部区域流场结构的影响,揭示了周向槽处理机匣轴向位置对压气机性能影响的流动机理.

关键词：压气机机匣处理轴向位置试验数值模拟

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主燃孔轴向位置对低压点火性能的影响

航空动力学报 2015年第5期30卷 1057-1066页

作者：杨谦林宇震代威张弛王晓峰北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室北京100191

对回流燃烧室设计了两种主燃孔结构(交错射流和对齐射流),在不同压力条件下对不同主燃孔方案的回流燃烧室的点火性能进行了试验研究.试验结果表明:随着回流燃烧室进口空气压力的降低,点火边界的油气比先减小后升高,而对齐主燃孔的火焰... 详细信息

对回流燃烧室设计了两种主燃孔结构(交错射流和对齐射流),在不同压力条件下对不同主燃孔方案的回流燃烧室的点火性能进行了试验研究.试验结果表明:随着回流燃烧室进口空气压力的降低,点火边界的油气比先减小后升高,而对齐主燃孔的火焰筒方案的低压点火性能优于交错主燃孔.结合火焰筒冷态流场数值模拟和试验中观察到的点火现象进行对比分析,对齐主燃孔方案存在更大范围的回流区,其火焰筒头部参考速度较低.此方案有利于减弱火焰核心的淬熄概率,同时增强头部火焰燃烧的稳定性,从而改善了回流燃烧室的点火性能.

关键词：主燃孔轴向位置回流燃烧室低压点火性能