杨海涛
,
黄洪雁
,
冯国泰
,
苏杰先
,
王仲奇
工程热物理学报
本文选取某重复级压气机平均半径处的型线,进行平面扩压叶栅非定常数值模拟.对8组不同的静叶相对位置进行了非定常计算,讨论了不同位置时流场的流动特点,优化出第一级、第二级静叶在给定的气动条件下最佳相对位置.
关键词:
扩压叶栅
,
非定常
,
尾迹
,
相对位置
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
田桥
,
马宏伟
,
武卉
,
高磊
工程热物理学报
采用油流显示技术研究了沟槽面扩压叶栅表面流动的拓扑结构,通过与光滑叶栅壁面流动拓扑图像的比较,发现沟槽面能抑制叶背附面层的发展,减小附面层内低速流体的展向流动,减弱叶背附面层与叶背角区旋涡的相互作用.随后用总压耙对栅后流场进行了测量,和光滑叶栅测量结果相比,沟槽面叶栅端壁区总压损失低,主流区沟槽面叶栅尾迹宽眄度变小、损失降低,证实该非光滑面能减小叶栅二次流损失.
关键词:
沟槽面
,
扩压叶栅
,
二次流
,
尾迹
,
油流显示
高志鹰
,
汪建文
,
东雪青
,
韩晓亮
,
白杨
,
由志刚
工程热物理学报
在风洞开口实验段,针对不同尖速比应用PIV技术对风轮附近1/3圆周内的瞬时速度场进行测试.随着尖速比的增加,叶尖涡运动的径向位移增大,涡流诱导效应区域半径扩大,使整体尾迹半径增大;同时,尖速比增加使尾迹轴向速度亏损增大,叶尖涡运动的轴向位移减小.叶尖涡诱导效应与风轮旋转的相互作用使风轮附近形成强速度梯度区域,诱导效应延伸到风轮上游,激励叶片产生不同的振动形态,使叶片上脱落的叶尖涡结构在尾迹中出现波动,越向下游运动波动越强烈.通过叶尖涡核位置平均发现,在10°～120°方位角尾迹区域内,涡核运动轨迹与方位面交点的连线近似为直线,且该线的斜率随着尖速比的增加而增大.
关键词:
水平轴风力机
,
尾迹
,
叶尖涡
,
涡量
杨金广
,
吴虎
工程热物理学报
对于Baldwin和Lomax代数湍流模型的两个主要缺点,即不同流动情况下长度尺度的不确定性以及尾迹区处理的模糊性,本文进行了针对性的改进.在固壁区域,采用基于函数值的加权平均方法计算长度尺度;在尾迹区,基于熵包线的概念来确定尾迹中心线和确定搜索范围.同时还提出了若干增强模型稳定性的措施.将所改进模型用于复杂的叶轮机械内流问题,分别以二维和三维压气机转子为算例,进行了改进模型的验证以及与基准模型进行了比较.结果发现,改进的模型能够正确地模拟物理现象,具有更高的精度,同时也提升了求解器的收敛性.
关键词:
Badwin-Lomax湍流模型
,
计算流体力学
,
叶轮机械
,
尾迹
王慧忠
,
陆利蓬
工程热物理学报
根据流动稳定性理论,在边界层外区大尺度涡理论模型的基础上提出了一种解释尾迹流中大尺度涡产生机理的三维理论模型.采用该模型对NACA0012翼型尾缘后0.1到0.3倍弦长区域的流动进行计算,得出的流场结构及大尺度量的等值线等与实验符合一致,说明该理论模型能够很好地捕捉到尾迹流中大尺度结构的主要特征.该模型的提出为开展尾迹型流动的实验和数值模拟研究提供理论支持,同时为研究尾迹对流动的影响,特别是叶轮机内部的流动前一级叶栅尾迹对下一级叶片边界层的干扰提供了很大的简化.
关键词:
湍流
,
尾迹
,
相干结构
,
三维波
杨海涛
,
黄洪雁
,
冯国泰
,
苏杰先
,
王仲奇
工程热物理学报
本文采用二维和三维非定常数值模拟的方法研究了低速压气机的静叶时序效应.与实验结果进行对比分析后发现,二维和三维数值模拟均捕捉到了较明显的静叶Clocking效应:二维计算得到的效率变化幅度为0.51%,三维计算的结果为0.42%,均低于实验结果(1.1%).二维计算很好的验证了Clocking效率曲线的走势,但三维计算的结果则存在相位上的偏差.文中应用负射流理论解释三维计算中较大的数值粘性带来的尾迹偏移现象.
关键词:
压气机
,
非定常流动
,
尾迹
,
时序效应
王掩刚
,
刘波
,
管继伟
,
马昌友
工程热物理学报
通过双时间步求解三维非定常N-S方程,获取多级压气机内部非定常流场细节,为深刻认识多级、逆压环境下叶轮机内部非定常流动特征,进而提高其性能提供有益参考,分析结果表明:动/静叶排相干对下游静子叶片表面压力分布影响随着半径增大而增大;当上游尾迹输运至下游叶片通道时,低能量气流团将会充分与主流掺混,可能导致损失增加,当上游尾迹区域输运至下游静子前缘时,对应的叶栅通道低马赫数区域相对较小;由于下游静子叶片的位势作用,其对上游转子叶片尾缘流动结构产生较大影响,随着流面半径增大,下游叶片对上游流场的位势作用愈明显,非定常分离流动形式差别愈大.
关键词:
多级压气机
,
非定常流
,
动/静相干
,
尾迹
李雪松
,
顾春伟
工程热物理学报
将分离涡模拟方法应用于高雷诺数压气机静叶有大分离的复杂流动计算中,研究该方法对分离的模拟能力.采用约280万网格,SA计算仅能得到定常结果.DES计算在叶片中部小分离区域,所得到的非定常波动较弱,尾迹掺混略慢于SA,结果整体上与SA类似.在叶片端壁附近有大分离的区域,DES结果捕捉到了明显的非定常现象与压力波动,计算表明吸力面涡脱落会加强掺混,而端壁分离则会加强尾迹.另外,DES计算比SA更详细地描述了涡结构.这表明DES有比SA更好的模拟大分离的能力.计算结果也加深了对静叶角涡与尾迹发展的认识.
关键词:
分离涡模拟
,
压气机静叶
,
大分离
,
尾迹
