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侧向冲击楔形通道旋转换热特性的实验研究

推进技术 2018年第11期39卷 2499-2507页

作者：刘涛李洋中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

为研究侧向冲击入流对于涡轮转子叶片内部冷却结构的影响,针对带侧向冲击入流的叶片尾缘简化的楔形通道开展实验研究。实验采用铜块加热法,在Re=5×10~3～1×10~4和Ro=0～0.54内实验研究了通道内展向及流向的换热特性。结果表明,静止下... 详细信息

为研究侧向冲击入流对于涡轮转子叶片内部冷却结构的影响,针对带侧向冲击入流的叶片尾缘简化的楔形通道开展实验研究。实验采用铜块加热法,在Re=5×10~3～1×10~4和Ro=0～0.54内实验研究了通道内展向及流向的换热特性。结果表明,静止下的侧向入流冲击导致通道中部和内侧区域换热显著强于外侧区域,而旋转导致展向换热差异增大。通道中段局部换热随旋转数增大呈现典型的先减弱后增大的趋势,且对应最低换热水平的临界旋转数随着径向沿程的增大而减小。相比静止通道,旋转通道内的平均换热水平最大下降15%左右(Ro≈0.15),最高相比强化20%左右(Ro≈0.55)。

关键词：旋转换热侧向冲击楔形通道实验研究涡轮叶片

复合免疫增强剂对杂交鲟幼鱼生长性能、血清生化指标和非特异性免疫功能的影响

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饲料工业 2025年

作者：李秋云邓勤华陈光荣李烟亮李玉萍周志建郴州市农业科学研究所郴州市农产品质量检验检测中心

为探讨饲料中添加复合免疫增强剂对杂交鲟幼鱼生长性能、血清生化指标及非特异性免疫功能的影响，试验以1 200尾初始体重为（83.75 ± 4.77）g的杂交鲟幼鱼为研究对象，随机分为4组，分别在基础饲料中添加0、1%、3%和5%复合免疫增强剂... 详细信息

为探讨饲料中添加复合免疫增强剂对杂交鲟幼鱼生长性能、血清生化指标及非特异性免疫功能的影响，试验以1 200尾初始体重为（83.75 ± 4.77）g的杂交鲟幼鱼为研究对象，随机分为4组，分别在基础饲料中添加0、1%、3%和5%复合免疫增强剂，试验期36 d。结果显示：①与对照组相比，复合免疫增强剂1%和3%添加组增重率和特定生长率显著提高（P研究表明，在饲料中添加适量的复合免疫增强剂能促进杂交鲟幼鱼生长，增强其免疫功能，添加浓度以3%为宜。

关键词：杂交鲟复合免疫增强剂生长性能生化指标非特异性免疫

基于NSGA-Ⅱ算法的小弯管冲击冷却多目标优化

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航空动力学报 2024年第6期39卷 135-142页

作者：赵鸿华宋双文王志凯中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

为了获得不同冲击孔径(IA),冲击孔流向间距(IFD)和冲击孔展向间距(ISD)耦合作用对回流燃烧室小弯管冲击冷却特性及结构热应力的影响,开展了数值计算(CFD)及有限元分析(FEA)。选择试验设计(DOE)中的最优拉丁超立方(Opt LHD)采样确定了设... 详细信息

为了获得不同冲击孔径(IA),冲击孔流向间距(IFD)和冲击孔展向间距(ISD)耦合作用对回流燃烧室小弯管冲击冷却特性及结构热应力的影响,开展了数值计算(CFD)及有限元分析(FEA)。选择试验设计(DOE)中的最优拉丁超立方(Opt LHD)采样确定了设计空间中的样本点,构建了高精度径向基神经网络模型,并基于改进非劣类(NSGA-Ⅱ)算法对综合冷却效率,壁温分布不均匀系数以及壁面最大热应力进行了多目标寻优,结果表明:综合冷却效率,壁温分布不均匀系数和壁面最大热应力随流向展向间距比、流向间距孔径比和展向间距孔径比的增大而减小;通过多目标NSGA-Ⅱ算法获得了小弯管冲击冷却结构Pareto前沿的3个目标函数值的范围为壁面最大热应力不大于5 MPa,综合冷却效率不小于0.66,壁温分布不均匀系数不大于0.16;小弯管冲击冷却综合最优结构的组合为:冲击孔径为0.94 mm,冲击孔流向间距为4.04 mm,冲击孔展向间距为5.45 mm。

关键词：回流燃烧室小弯管冲击冷却 NSGA-Ⅱ算法多目标优化 Pareto前沿

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面向全疆域设计需求的某涡轴发动机核心机转子减重优化

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推进技术 2022年第2期43卷 212-221页

作者：包幼林张立章赵艳云李立新中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

为满足某涡轴发动机平原、高原、高寒以及海洋环境下的全疆域设计需求,综合采用尺寸优化和拓扑优化对核心机转子盘体形状进行了减重优化。首先提出了一种基于本征正交分解的径向基神经网络代理模型构造方法,通过在关键区域补充采样,在... 详细信息

为满足某涡轴发动机平原、高原、高寒以及海洋环境下的全疆域设计需求,综合采用尺寸优化和拓扑优化对核心机转子盘体形状进行了减重优化。首先提出了一种基于本征正交分解的径向基神经网络代理模型构造方法,通过在关键区域补充采样,在样本总数相当的前提下,提高了寻优效率,缩短了优化所需的时间。利用该方法对核心机转子盘体尺寸进行优化,优化后结构重量减轻,应力分布和强度储备更趋合理。然后采用变密度法对涡轮盘螺栓孔附近区域进行拓扑优化,得到一种带凸耳形状的螺栓孔创新构型,解决了由于优化后盘体减薄而导致的螺栓孔应力上升过多的问题。结果表明:在转子强度、寿命满足规范要求的前提下,优化后的核心机转子减重15%,满足了全疆域设计需求对转子重量的要求。

关键词：全疆域设计核心机转子尺寸优化拓扑优化本征正交分解径向基神经网络

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中心分级低污染燃烧室贫油熄火模型

航空动力学报 2023年第5期38卷 1038-1046页

作者：肖为中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

为了准确掌握中心分级燃烧室火焰稳定边界的影响因素,建立中心分级燃烧室贫油熄火边界预测模型,对中心分级燃烧室的熄火过程进行了试验与理论研究。研究获取了燃烧室结构、雾化和工况参数对燃烧室贫油熄火边界的影响规律,建立并验证了... 详细信息

为了准确掌握中心分级燃烧室火焰稳定边界的影响因素,建立中心分级燃烧室贫油熄火边界预测模型,对中心分级燃烧室的熄火过程进行了试验与理论研究。研究获取了燃烧室结构、雾化和工况参数对燃烧室贫油熄火边界的影响规律,建立并验证了中心分级燃烧室熄火半经验预测模型。结果表明:相比反向涡流器,同向涡流器下游具有更大的回流区、更低的回流速度和更长的停留时间,从而减弱了主燃级与值班级之间的湍流交换,导致同向旋流火焰的贫油熄火性能明显优于反向旋流火焰的熄火性能。中心分级燃烧室熄火边界预测模型对单头部和全环燃烧室熄火性能预测的最大误差为20%,满足燃烧室工程设计需要。

关键词：中心分级低污染燃烧室贫油熄火湍流交换

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指尖密封泄漏特性数值计算与试验研究

推进技术 2020年第5期41卷 1089-1096页

作者：胡廷勋周坤力宁潘君中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

为了研究不同压差和转速下指尖密封的泄漏特性,建立了CFD多孔介质数值计算模型,计算分析了某型航空发动机指尖密封泄漏特性。为有效验证数值计算模型的有效性,进行了一定压差、转速工况下指尖密封泄漏特性试验。针对压差和转子离心膨胀... 详细信息

为了研究不同压差和转速下指尖密封的泄漏特性,建立了CFD多孔介质数值计算模型,计算分析了某型航空发动机指尖密封泄漏特性。为有效验证数值计算模型的有效性,进行了一定压差、转速工况下指尖密封泄漏特性试验。针对压差和转子离心膨胀导致的多孔介质参数改变,根据试验结果对计算方法进行了分析,引入了压差修正系数C_k和离心膨胀修正系数k,并对修正系数进行了确定及验证。结果表明,未引入压差修正系数C_k和离心膨胀修正系数k时,计算得到的指尖密封泄漏特性与试验值会随着压差和转速的增加而偏离;引入压差修正系数C_k和离心膨胀修正系数k后,计算结果与试验值一致,未随着压差和转速的增加而偏离,最大偏差小于11%,平均偏差小于6%。

关键词：航空发动机指尖密封泄漏特性数值计算试验

润滑与腐蚀防护复合涂层的设计制备及性能研究

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表面技术 2024年第15期53卷 100-108页

作者：彭文雅李钢陈晓龙李奎陈芝来王影李璞中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

目的解决无机磷酸盐复合涂层本身润滑与腐蚀防护功能不可兼具的制备技术难题。方法采用多层复合结构的设计理念,设计制备润滑与腐蚀防护兼具的功能一体化复合涂层。对多层复合涂层的组成和显微结构,以及力学性能、摩擦学性能和腐蚀防护... 详细信息

目的解决无机磷酸盐复合涂层本身润滑与腐蚀防护功能不可兼具的制备技术难题。方法采用多层复合结构的设计理念,设计制备润滑与腐蚀防护兼具的功能一体化复合涂层。对多层复合涂层的组成和显微结构,以及力学性能、摩擦学性能和腐蚀防护性能进行分析和研究。结果多层复合涂层底层与基体结合良好,涂层整体界面结合良好且较致密,未出现界面分层和破裂等现象;高温摩擦磨损试验表明,随着试验环境温度的升高,摩擦因数和磨损率均增大,但是增大幅度不显著。在室温至600℃的宽温域范围内其平均摩擦因数均在0.2以下,磨损率在10×10^(-5)mm^(3)/(N·m)以下。经500h的中性盐雾试验后,复合涂层表面未出现气泡、裂纹、锈蚀点。结论多层复合涂层在室温至600℃范围内具有优异的润滑性能和耐磨性能,多层复合涂层具有良好的耐腐蚀防护性能。

关键词：磷酸盐涂层高温润滑腐蚀防护多层复合结构功能一体化

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文氏管出口张角对旋流杯性能的影响研究

推进技术 2020年第8期41卷 1756-1764页

作者：吴施志王志凯石小祥江立军曹俊中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

为了研究文氏管出口张角对旋流杯综合性能的影响,对不同文氏管出口张角的双级旋流杯开展了流量特性、下游流场和雾化性能试验,并借助仿真对试验结果进行了分析。结果表明:文氏管出口张角对旋流杯流量以及流量系数无显著影响。回流区外... 详细信息

为了研究文氏管出口张角对旋流杯综合性能的影响,对不同文氏管出口张角的双级旋流杯开展了流量特性、下游流场和雾化性能试验,并借助仿真对试验结果进行了分析。结果表明:文氏管出口张角对旋流杯流量以及流量系数无显著影响。回流区外侧扩张锥面轴向速度随出口张角的增大先增后减。出口张角的存在可增大文氏管出口湍动能,强化两级旋流气体之间相互剪切作用进而改善雾化性能,存在一个最佳的角度(本文研究参数范围内,该值为56°)使得液雾平均粒径最小且液滴尺寸分布最均匀。拟合了关于文氏管结构的可用于预估双级旋流杯SMD值的模型公式,预估值与试验值吻合较好,相对误差小于20%。

关键词：旋流杯文氏管综合性能预膜式雾化预估公式

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折流燃烧室间接点火过程研究

推进技术 2021年第3期42卷 612-619页

作者：汪玉明王倚阳肖为彭中九中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002

为了研究折流燃烧室的间接点火过程,对三种不同初始火核位置的燃烧室进行大涡模拟计算,并结合燃烧室点火试验和性能试验进行验证。研究结果表明:折流燃烧室的主燃区可分为三个区域,分别是主回流区、横跨气流区以及次回流区;燃烧室点火... 详细信息

为了研究折流燃烧室的间接点火过程,对三种不同初始火核位置的燃烧室进行大涡模拟计算,并结合燃烧室点火试验和性能试验进行验证。研究结果表明:折流燃烧室的主燃区可分为三个区域,分别是主回流区、横跨气流区以及次回流区;燃烧室点火成功的关键在于初始火炬进入次回流区;通过大涡模拟计算得到的贫油点火边界油气比与点火试验结果的绝对误差在0.004以内。

关键词：折流燃烧室间接点火大涡模拟试验贫油点火边界