杨凌元
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李钢
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赵丽娜
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邢双喜
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胡宏斌
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徐燕骥
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杜薇
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朱俊强
工程热物理学报
介质阻挡放电(DBD)辅助燃烧是等离子体技术领域发展起来的新的应用途径.本文利用CCD相机及光谱仪记录并分析甲烷-空气旋流扩散燃烧火焰形态及特征光谱,研究了等离子体激励的助燃、稳燃机理,分析了不同激励方式对等离子激励效果的影响.实验结果表明,等离子体激励放电会产生大量的自由基及活性基团,如CH,OH,O+,O原子的各激发态能级及N2第一正带系等谱线,其中重点分析了加电前后及不同激励方式下O原子(3s3S0→3p5P,λ=777.5 nm)及氮气第一正带系B3Πg→A3∑+u粒子(振动带波长为λ=891.2 nm)发射光谱变化,由于氮原子与氧原子均为加速燃烧的重要活性粒子,这些基团的产生使得甲烷更容易发生一系列链式氧化反应.定常激励产生的活性粒子浓度大于未经过等离子体激威及非定常激励下所产生的活性粒子浓度;经过等离子体激励后火焰根部更靠近燃烧器喷嘴底部,说明等离子体激励产生的活性粒子加速了链式反应的进行,缩短了点火迟滞时间.
关键词:
等离子体
,
介质阻挡放电
,
旋流扩散燃烧
,
光谱
郭磊
,
崔玉峰
,
林飞宇
,
徐纲
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朱俊强
工程热物理学报
本文采用数值模拟方法建立了某重型燃机天然气模型和合成气模型,依据现场数据进行了校核,同时利用合成气模型计算了在环境温度从-25～35℃变化过程中燃机整机的性能曲线,并据此提出了燃机的调节控制规律.环境温度降低时,需要对燃机进行燃机出力限制,关小压气机导叶,可有效降低透平出功,有效缓解轴负荷;环境温度升高时,需要对压气机进行防喘保护,少量放气方法可以明显增加压气机裕度,有效地保证压气机在安全稳定范围内工作.
关键词:
燃气轮机
,
控制规律
,
控制策略
李国庆
,
朱俊强
工程热物理学报
通过数值模拟的方法,揭示了整级涡轮叶片在旋转状态F的气膜冷却特性.计算采用六面体结构化网格,湍流模型选用k-ε两方程模型.计算中,主流进口雷诺数为7.7×104,旋转数分别为2.092,2.324和2.448,吹风比分别为0.5、1.0、1.5和2.0,冷却工质采用空气,对应射流主流密度比为1.03.计算结果与之前的实验结果进行了比较,并着重分析了旋转附加力的作用机理.结果表明:压力面上,气膜轨迹向高半径方向偏转,其偏转程度随吹风比的增大而减弱,随旋转数的增大而加强;气膜覆盖面积和冷却效率随吹风比的增大而增大,随旋转数的增大而减小.
关键词:
气膜冷却
,
旋转
,
涡轮叶片
,
冷却效率
耿少娟
,
朱俊强
,
戴冀
,
黄伟光
工程热物理学报
本文采用数值模拟方法研究了进口叶尖喷气对低速离心压气机稳定工作范围的影响.计算讨论了机匣开缝和机匣安装喷嘴两种喷气方案,通过改变喷气量、喷气角、气流偏角以及喷嘴的周向布置研究不同喷气形式对压气机特性的影响.结果显示两种喷气方案均可起到拓宽压气机稳定工作范围的作用,各参数间存在最优组合使喷气的扩稳效果最佳.
关键词:
数值模拟
,
离心压气机
,
喷气
刘富强
,
杨金虎
,
刘存喜
,
穆勇
,
徐纲
,
朱俊强
工程热物理学报
本文采用基于详细化学反应机理的化学反应网络模型分析了航空发动机燃油径向分级多点喷射低污染燃烧室的NO_x排放特性。该分级燃烧室不同于传统燃烧室,头部由值班区和主燃区两个不同的燃烧区域,根据CFD得到的流场特性和当量比的分布特性对燃烧室进行分区构建化学反应器网络模型,研究了值班级当量比以及值班级和主燃级两级供油比例对排放的影响。同时,还分析了空气进口温度对NO_x排放的影响。得到了较为合理的变化趋势,为低污染燃烧室的初步设计提供了有益的指导。
关键词:
化学反应器网络模型
,
燃油分级
,
多点喷射
,
NO_x排放
,
当量比
卢新根
,
楚武利
,
朱俊强
,
吴艳辉
工程热物理学报
轴向斜缝机匣处理能够有效地扩大压气机的稳定工作范围,本文对轴向斜缝处理机匣与亚音速压气机转子通道之间的耦合流动进行了时间精确的全三维数值模拟,数值结果所获得的总性能与试验结果符合较好.详细分析了处理机匣与转子通道之间非定常干涉现象以及处理机匣结构引入后转子顶部区域不同的流场结构,数值计算结果表明,对具有高损失高阻塞效应的间隙泄漏流及其间隙泄漏涡的控制是轴向斜缝机匣处理扩大压气机稳定工作裕度的主要原因.
关键词:
轴流压气机
,
机匣处理
,
间隙泄漏流
,
非定常干涉
龚建波
,
俞镔
,
朱俊强
,
徐纲
,
聂超群
工程热物理学报
利用中国科学院工程热物理研究所和哈尔滨汽轮机厂合建的暂冲式超音速平面叶栅风洞,在详细校核进口流动均匀性、出口流动周期性及叶栅中部流动二元性的基础上,详细测试了三套超音速涡轮叶栅在设计和非设计等三个攻角状态下的气动性能及叶片表面压力分布,为超音速涡轮叶栅的后续研究积累了翔实的实验资料.
关键词:
叶栅
,
跨音速
,
测量
耿少娟
,
张宏武
,
朱俊强
,
黄伟光
工程热物理学报
本文采用数值模拟方法研究了近失速工况动叶顶部前缘附近喷气对低速轴流压气机孤立转子叶顶区域流动的影响.受喷射气流的影响,叶顶泄漏流进行自发非定常波动的动态平衡被破坏,建立起新的周期性非定常波动;喷气不仅改变了叶顶泄漏流的起始触发位置,还影响到其形成后的形态和运行轨迹;且喷气后叶顶附近区域损失减小.
关键词:
叶顶泄漏流
,
非定常流动
,
轴流压气机
,
喷气
卢新根
,
楚武利
,
朱俊强
,
王如根
工程热物理学报
采用试验和数值模拟的方法研究了梯状间隙结构对轴流压气机转子性能以及内部流动的影响,在某单级轴流压气机试验台上,在5059 r/min和8130 r/min两个换算转速下分别对三种不同的机匣结构进行了详细的试验测试,结果表明:与具有设计间隙的实壁机匣结构相比,两个转速下梯状间隙结构的引入能够在扩大压气机的稳定工作裕度的同时使得压气机所有流量工况下的压比和效率均有一定程度的改善;对具有梯状间隙的压气机转子内部流场进行了详细的数值模拟,揭示阶梯状间隙结构内部流动机理.
关键词:
轴流压气机
,
梯状间隙
,
机匣处理
