钟兢军
,
吴宛洋
,
陆华伟
,
阚晓旭
,
牛夕莹
,
马涛
,
王林
,
李东明
工程热物理学报
燃气轮机排气蜗壳与试验风洞匹配需增设收缩段部件,本文采用数值方法研究了收缩段对排气蜗壳内部流场和性能的影响.通过仿真软件CFX计算了有无收缩段及整流锥的两种排气蜗壳流场,分析了各截面上总压损失系数及流线分布规律.结果表明在蜗壳进口前增设收缩段与整流锥对排气蜗壳气动性能无显著影响,可通过试验获得排气蜗壳相应气动性能参数.
关键词:
燃气轮机
,
排气蜗壳
,
收缩段
,
数值模拟
钟兢军
,
高海洋
,
武卉
,
陆华伟
,
高洋
,
丁小娟
,
王东
工程热物理学报
本文研究分析了三套涡轮平面叶栅设计攻角下变出口等熵马赫数时的气动性能,给出了三套涡轮叶栅设计攻角下的临界马赫数;阐述了叶栅出口总压恢复系数、能量损失系数、负荷系数及进口马赫数随出口等熵马赫数的变化规律;分析了叶片表面和叶栅端壁静压系数及等熵马赫数的分布情况.结果表明,三套叶栅所采用的叶型具有后部加载特性,具有较好的气动性能;叶栅出口能量损失系数随出口等熵马赫数的变化呈现出先减小后增大的变化规律.
关键词:
涡轮平面叶栅
,
实验研究
,
马赫数
,
后部加载
,
能量损失
陆华伟
,
郭爽
,
钟兢军
,
张凯
,
陈浮
,
丁小娟
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法对某低速压气机静叶流道内的流动结构进行了研究。设计工况下，带根部间隙的静叶流道中主要存在三个大尺度旋涡结构，分别为上通道涡、刮削涡和集中脱落涡，这些涡系在生成和发展过程中相互作用，流道内总奇点数先增加后减小，但都严格遵循了流道奇点数拓扑法则。
关键词:
压气机
,
静叶流道
,
旋涡结构
,
奇点
陆华伟
,
郭爽
,
钟兢军
,
陈浮
,
丁小娟
工程热物理学报
本文实验研究了采用直、弯静叶的某重复级低速压气机在不同时序位置时的总性能及横截面流场特性.在不同流量工况下对压气机整体性能及流场进行了详细测量.结果表明,采用正弯静叶的压气机时序效应相对较弱且喘振裕度有所增加;同时,在压比略有减小的前提下(0.1%级别),凭借消耗扭轴功的大幅F降(3%左右),效率在设计工况下最大可提高约1%,设计工况下,压气机静叶流道内存在两个主要的旋涡结构,分别为刮削涡和上通道涡.直静叶流道中的刮削涡尺度明显大于正弯静叶流道中,受前级静叶尾迹干涉影响较大,体现了更强的时序效应;近堵塞工况下,直静叶中刮削涡尺度明显增大而正弯静叶中基本不变;近失速工况下分离严重,旋涡随之消失.
关键词:
压气机
,
时序效应
,
正弯静叶
,
旋涡结构
,
尾迹干涉
陆华伟
,
阚晓旭
,
钟兢军
,
甘久亮
,
郭爽
,
陈浮
工程热物理学报
本文采用经过实验校核的数值模拟方法研究了采用正弯静叶的低速压气机内部流动结构.结果表明,由于受叶片径向力和增强的叶根泄漏流动的作用,正弯静叶流道内的旋涡结构较直静叶明显简化,但考虑到叶片本身的几何形状及叶片表面受力的影响,流道出口后的气流掺混较为严重,奇点总数略有增加,旋涡结构相对复杂.
关键词:
压气机
,
正弯静叶
,
旋涡结构
,
奇点总数
陈浮
,
陆华伟
,
刘华坪
,
王仲奇
工程热物理学报
本文实验研究不同轴向间隙、不同静叶时序角度对某低速轴流压气机出口流场的影响.结果表明,当一级静叶尾迹位于二级静叶流道中央位置时对应压气机最低效率状态;一级静叶尾迹重合或接近于二级静叶尾迹时对应压气机最高效率状态.随着轴向间隙的减小,压气机的扩压能力逐渐增强,通流能力下降.此外,设计工况下压气机输入功率也随轴向间隙的减小而增大.综合考虑轴向间隙对压气机扩压能力、通流能力及输入功率的影响,推测存在一个最佳轴向间隙,使得各项因素达到最优匹配,实现压气机的最佳性能.
关键词:
截面特性
,
尾迹干涉
钟兢军
,
阚晓旭
,
陆华伟
,
韩少冰
,
甘久亮
工程热物理学报
本文采用经过实验校核的数值模拟方法对某压气机动叶原始叶型和吸力面叶尖小翼叶型流道旋涡结构进行了详细分析.结果表明,原始叶栅流道中存在四个旋涡,即上通道涡、下通道涡、下集中脱落涡和叶顶泄漏涡.吸力面叶尖小翼的应用使得叶栅流道内的旋涡结构发生了变化,叶尖小翼抑制了叶顶泄漏涡的强度,从而使得上集中脱落涡得以出现,同时还使得叶顶泄漏涡的衍生涡被撕裂成两个衍生涡.正是由于叶尖小翼改变了叶栅流道内的旋涡结构,使叶栅流场的气动性能得到了改善.
关键词:
矩形扩压叶栅
,
叶尖小翼
,
叶顶泄漏涡
,
旋涡结构
陈浮
,
陆华伟
,
顾中华
,
王仲奇
工程热物理学报
本文实验研究了在不同动、静叶间轴向间隙下静叶时序效应对某低速轴流压气机气动性能的影响.结果表明,相同轴向间隙下,时序效应对效率的影响随流量增加而增强,但对压比基本没有影响;在不同轴向间隙下,设计工况效率在67%轴向间隙时最大,33%间隙时最小,且最高、最低效率的静叶时序位置有所不同.综合变轴向间隙和时序位置的影响,压气机设计工况效率最大可提高1.0%,最大流量工况处可提高2.3%.但是随着轴向间隙的减小,压气机喘振裕度有所下降.
关键词:
轴向间隙
,
时序效应
,
总性能
,
设计工况
郭爽
,
宋彦萍
,
陆华伟
,
陈浮
,
王仲奇
工程热物理学报
实验对比了低速条件下抽吸来流附面层前后某大转角扩压叶栅性能的变化。在叶栅壁面进行了墨迹流动显示,并对叶栅出口截面参数进行了测量。结果表明,入口附面层主要影响的区域是损失比较严重的吸力面/端壁角区。减薄大转角扩压叶栅的入口附面层可有效抑制栅内端壁附近的横向二次流、抑制角区分离、降低损失。当吸气量为入口流量的2.5%时,总压损失降低幅度达24 6%。
关键词:
附面层抽吸
,
大转角扩压叶栅
,
实验研究
钟兢军
,
韩少冰
,
陆华伟
工程热物理学报
通过在叶片顶端加装小翼来降低叶顶二次流的叶尖小翼技术在叶轮机械领域受到关注.本文对具有不同叶尖小翼方案的压气机叶栅进行了全三维数值模拟,并详细分析了叶尖小翼对叶顶间隙流场的影响.结果表明,合理选择叶尖小翼的安装位置及自身宽度可以在一定程度上降低叶顶泄漏损失,在叶顶吸力面侧加装宽度为5mm的小翼可以较好的削弱泄漏流动的强度,减少泄漏涡卷吸起更多的吸力面/端壁角区的低能流体及较早地阻止上通道涡的形成和发展.
关键词:
数值模拟
,
压气机叶栅
,
叶尖小翼
,
叶顶泄漏
