林智荣
,
袁新
工程热物理学报
为了能够准确地对透平叶栅气膜冷却效率进行数值预测,本文采用了FNM形式的结构化网格,对一个平面叶栅中的气膜冷却流场进行了数值模拟.计算中采用了包括LU-SGS-GE隐式格式和改良型高精度、高分辨率的MUSCL TVD格式的时间推进算法求解三维RANS方程以及低Reynolds数q-ω双方程湍流模型.计算结果表明本文采用的模型及方法在低吹风比的条件下可以较准确地对气膜冷却效率进行数值预测.
关键词:
气膜冷却
,
数值模拟
,
冷气射流
,
燃气透平
林智荣
,
袁新
工程热物理学报
本文对存在汽、液平衡态相变的两相流动建立了完全欧拉坐标系统下的数理模型.通过引入考虑真实流体性质的数值算法,并直接从IAPWS水及水蒸汽性质数据库中获取流体工质的性质,使数值计算的精度得到显著提高.采用包括LU-SGS-GE隐式格式和改良型高精度、高分辨率的MUSCL TVD格式的时间推进算法求解平衡态两相流动控制方程组以及低Reynolds数双方程湍流模型,对某汽轮机末级静叶进行了数值模拟,计算结果表明本文采用的模型及方法在某些条件下可以对叶栅主要性能参数进行准确的预测.
关键词:
平衡态湿蒸汽
,
数值模拟
,
两相流动
,
真实流体性质
孙玉峰
,
沈宁福
,
熊柏青
,
张永安
,
袁新
中国有色金属学报
利用SEM, XRD, TEM等手段对原位反应生成TiC粒子的喷射沉积Al-8Fe-1.3V-1.7Si合金的显微组织进行了分析与研究, 并对合金机械性能进行了测试. 结果表明, TiC粒子的生成对合金的显微组织有一定的细化作用, 并增加了弥散强化相的总体积分数, 从而导致合金的综合性能有了一定的提高.
关键词:
喷射沉积
,
原位反应
,
快速凝固
张扬
,
袁新
工程热物理学报
本文中的实验在高压涡轮进口导叶平面叶栅中完成，叶栅端壁前缘开有模拟燃烧室涡轮连接处的缝隙。实验中采用GE-E^3高压涡轮进口导叶作为研究对象，缝隙与端壁表面夹角为30°。进口雷诺数（基于叶片轴向弦长和进口气流速度）为3．5×10^5，进口马赫数为0．1，泄漏流流量比为0．5％和2，0％。气膜有效度通过压力敏感漆（Pressure Sensitive Paint，PSP）进行测量。实验结果表明随泄漏流流量比的增加，端壁表面的平均气膜有效度有所增加；当来流攻角从i=＋10。变化至i=-10°时，叶片前缘吸力面附近的端壁气膜有效度降低，但在整个端壁表面气膜有效度对攻角变化并不敏感。
关键词:
气膜冷却
,
端壁
,
压力敏感漆
,
泄漏流
,
攻角
邹歆
,
袁新
工程热物理学报
本文采用流热耦合的数值计算方法,对某高温平板气膜冷却实验台试验段进行了数值模拟,主要研究内容包括:数值预测热障涂层对超级合金平板的热保护作用、主流加入水蒸气后对气膜冷却效果的影响以及平板内部温度沿板厚方向分布的特点.通过对数值模拟结果的分析发现,热障涂层能够有效地保护超级合金平板表面;主流加入水蒸气后气膜冷却效率会降低.此外,在射流孔附近区域,平板内部温度沿板厚方向的分布是非线性的,越远离射流孔,该温度分布越接近线性.
关键词:
流热耦合
,
气膜冷却
,
TBC涂层
,
含水蒸气
苏欣荣
,
袁新
工程热物理学报
本文对谱方法用于周期性非定常流动的隐式求解方法进行了探讨,分析了影响计算稳定性和收敛速度的因素.提出了结合多重网格的隐式求解方法并对算法进行了验证,初步计算表明本文算法具有良好的稳定性和收敛速度.对于周期性非定常流动,结合本文提出的隐式求解的时域谱方法可以达到很高的精度且具有良好的计算效率.
关键词:
谱方法
,
数值模拟
,
周期性非定常流动
,
GMRES
吴淞涛
,
徐纲
,
蒋康涛
,
黄伟光
,
袁新
工程热物理学报
为解决分布式网络并行技术在计算流体力学应用中的主要问题,提出了"并行平台上的CFD通用界面标准”.应用该CFD通用界面标准:简化了传统的CFD程序改为并行程序的工作,使不同的CFD核心程序可以方便而快捷的改为并行程序,应用于不同的算例中;提高了CFD并行程序的移植性,CFD核心层同并行边界层无需作任何改动就可应用到不同的并行平台上.在这个标准基础上开发了基于WINDOWS NT系统的WINSOCK并行平台,搭建了基于LINUX系统的PVM并行平台.
关键词:
CFD通用界面标准
,
分布式网络并行
何坤
,
袁新
工程热物理学报
回流器作为多级离心压气机两级间非常重要的连接部件,其内部的二次流动十分显著.回流器的设计目标是以尽可能小的损失对上一级出口气体进行整流,减小下级叶轮进口处的流场畸变.本文通过对回流器流道和整流叶栅进行参数化建模,采用多岛遗传算法对某多级离心压气机回流器进行基于N-S方程数值求解的三维气动优化设计,着力于提高变工况条件下回流器的级等熵效率以及使变工况条件下回流器的出口气流角尽可能均匀.
关键词:
离心压气机
,
回流器
,
气动优化设计
林智荣
,
袁新
工程热物理学报
本文采用LU-SGS-GE隐式格式和改良型高精度、高分辨率的MUSCL TVD格式求解平均的Navier-Stokes方程和低Reynolds数q-ω双方程湍流模型.利用分区处理及分布式网络并行计算技术,在多台个人计算机上完成了叶轮机械内部三维粘性流场的快速并行求解.仅将计算域拆分成8份,并行加速比就可达7.4.
关键词:
叶轮机械
,
Navier-Stokes方程
,
数值模拟
,
分区处理
,
并行计算
徐纲
,
吴淞涛
,
蒋康涛
,
黄伟光
,
袁新
工程热物理学报
在建立了并行平台上的CFD通用界面标准后,就可以规范的将一般的CFD程序改为基于通用界面标准的并行程序.在这个标准基础上开发了基于WINDOWS NT系统的WINSOCK并行平台,搭建了基于LINUX系统的PVM并行平台.将这两个平台应用于转子叶尖顶部流动的模拟,捕捉到了激波附面层相互干扰及叶片顶部泄漏等现象;应用于叶轮机械动静叶片非定常气动干涉的数值模拟,验证了PVM平台和通用界面标准的实用性和可行性.
关键词:
并行计算
,
顶部间隙
,
动静叶干涉
