王会社
,
赵庆军
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
本文对1+1/2对转涡轮中激波及激波/叶排干扰等进行了详细的数值模拟.分析发现,1+1/2对转涡轮高压动叶流道中压缩波系与常规涡轮流道中的压缩波系存在明显的不同.1+1/2对转涡轮高压动叶吸力面60%轴向弦长处产生了一组压缩波,它与内伸波相交.在常规涡轮中,这组压缩波将不会出现;内伸波在吸力面的反射波很强,不能忽略.在常规涡轮中,内伸波的反射波可以忽略.由于尾迹及低压动叶的作用,高压动叶外伸波的影响范围和强度呈现周期性的变化.
关键词:
对转涡轮
,
激波
,
尾迹
,
数值模拟
赵庆军
,
杨中
,
王会社
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
为了探究无导叶对转涡轮进口热斑径向作用位置的变化对其高压级温度场的影响,运用CFD方法对某无导叶对转涡轮模型级的流场进行了三维非定常多叶片排的数值模拟.结果表明,热斑流体在高压导叶中未发生周向和展向迁移;进口热斑径向作用位置的差异直接影响到热斑流体通过涡轮叶片时的温度耗散度;进口热斑径向作用位置的变化对高压动叶中控制热斑迁移的冷热气流掺混效应、通道二次流和浮力三种因素的作用效果产生了一定程度的影响.
关键词:
对转涡轮
,
热斑
,
二次流
,
浮力
王会社
,
杨科
,
赵庆军
,
张仲柱
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
本文对1+1/2对转涡轮中动叶顶部间隙大小对涡轮性能的影响进行了详细的数值模拟.对涡轮总体性能参数、节距平均出口气流角、出口节距平均相对马赫数以及不同叶高的负荷进行了对照,发现间隙对1+1/2对转涡轮性能影响明显,尤其是当间隙较大时.当低压动叶间隙宽度达到高压动叶前缘叶高的4.5%时,低压动叶间隙中流动普遍超音,在设计1+1/2对转涡轮时需要加以重点考虑.
关键词:
对转涡轮
,
间隙
,
泄漏流
,
数值模拟
,
性能
王宝臣
,
季路成
工程热物理学报
热痕严重影响涡轮叶片热负荷及寿命.本文在缘线匹配技术的指导下,以某1+1对转涡轮为研究对象,采用数值模拟手段研究了热痕的温度分布形式,周向位置及叶排之间的时序位置等因素对涡轮热环境的影响.结果表明,热痕/叶排以及叶排/叶排的时序位置对第三排叶片表面的时均温度分布影响较大,优化叶片参数和时序位置是改善涡轮热环境的有效手段.
关键词:
热痕
,
缘线匹配
,
对转涡轮
,
非定常流动
,
数值模拟
赵庆军
,
王会社
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
为了揭示1+1/2(无低压导叶)对转涡轮进口热斑的迁移特性,运用三维非定常粘性流场计算程序对某1+l/2对转涡轮模型级在不同进口温度分布条件下的流场进行了数值模拟.结果表明,热斑在高压导叶中未发生周向和展向迁移;当进口热斑位于高压导叶流道中间时,高压动叶的热负荷加重;当进口热斑正对高压导叶前缘时,与进口热斑位于高压导叶流道中间方案相比,加重了高压导叶热负荷,但减轻了高压动叶热负荷;综合比较来看,进口热斑正对高压导叶前缘对涡轮冷却设计有利;冷热流体间的滑移速度、二次流效应和浮力效应是影响热斑迁移特性的主要因素;热斑在动叶中的迁移方向主要与冷热流体间滑移速度的方向有关,而与进口热斑相对第一级导叶的位置无关;在高压动叶中,二次流和浮力的作用效果均很明显;在低压动叶中,流体的迁移扩散行为主要受二次流控制,浮力基本不起作用.
关键词:
对转涡轮
,
热斑
,
二次流
,
浮力效应
,
数值模拟
张磊
,
雒伟伟
,
王会社
,
黄家骅
,
徐建中
工程热物理学报
本文以1+1/2对转涡轮为背景,采用理论分析与数值模拟相结合的方法对某1+1/2对转涡轮高压动叶进行了优化设计.研究结果表明,流道缩扩比对高出口马赫数涡轮叶栅性能有重要影响,合理的流道缩扩比能减弱甚至消除尾缘内伸波,从而提升叶栅的性能.文中综合考虑了叶栅流道周向以及径向两个方向的扩张因素后选择了叶栅流道缩扩比,进行1+1/2对转涡轮高压动叶叶型优化设计,数值计算表明所设计的涡轮高压动叶性能有一定的提升.
关键词:
对转涡轮
,
高压动叶
,
高出口马赫数
,
缩扩比
王会社
,
张惠
,
赵庆军
,
杨科
,
张仲柱
,
赵晓路
,
徐建中
工程热物理学报
本文对1+1/2对转涡轮中高压动叶顶部间隙中的流动进行了详细的数值研究.通过分析沿弦向不同位置截面上的相对马赫数、速度矢量及静压等的分布,研究了高压动叶间隙及附近的波系及涡系分布.由于1+1/2对转涡轮高压动叶为缩放型流道,其间隙中出现了明显的超音流动,这与普通涡轮间隙中的流动存在明显不同.
关键词:
对转涡轮
,
间隙
,
数值模拟
,
激波
季路成
工程热物理学报
为理清1+1/2对转涡轮及1+3/2对转涡轮使用范围和效能,从而帮助设计决策,本文采用Stewart方法,从速度三角形基本分析入手,以速功比为主要变量,考察、对比1+3/2和1+1/2对转涡轮性能特点.研究表明:各转速比下,1+3/2对转涡轮高效率范围都比1+1/2对转涡轮窄,但其高效区发生在更小的总速功比区域;随转速比绝对值增加,两种涡轮高效率区都增加,高效率区位置都偏向大的总速功比区域;相比于1+1/2对转涡轮,1+3/2对转涡轮具有较低出功比,且偏向于低速功比区域;随转速比绝对值增加,两种对转涡轮出功比范围均拓展.这些结果为未来先进航空发动机涡轮选型提供了重要借鉴.
关键词:
航空发动机
,
对转涡轮
,
无导叶对转涡轮
,
效率
,
出功比
张磊
,
王会社
,
王正明
,
黄家骅
,
徐建中
工程热物理学报
本文对某高性能常规涡轮开展了对转改型研究.首先对该常规涡轮进行基本分析,详细探讨了将其改进为1+1 及1+1/2对转涡轮(无低压涡轮导叶)时遇到的关键问题,并给出了一些解决问题的方案.研究表明,1+1对转方案现实可行,1+1/2对转方案将很难实现.在方案研究的基础之上,本文进行了保留过渡段的1+1对转涡轮详细设计并采用三维黏性程序对其性能进行了初步的分析.
关键词:
对转涡轮
,
改型
,
设计
,
分析
