卢新根
,
朱俊强
,
楚武利
工程热物理学报
本文首先利用动态测试手段和非定常数值模拟手段探讨了亚音速条件下叶顶复杂流动机制触发轴流压气机内部流动失稳机制.然后利用全三维非定常数值模拟技术对二种不同处理机匣与亚音速压气机转子叶顶流场之间的耦合流动机制进行了详细的分析,对比分析了处理机匣引入前后压气机叶顶流场结构的变化,研究结果表明:顶部间隙泄漏流所导致的堆积在叶片通道相邻叶片压力面附近的阻塞是触发该压气机内部流动失稳的主要的机制,而处理机匣结构能够抑制或者吸除叶顶区域由于顶部间隙泄漏流导致的阻塞,推迟相邻叶片压力面前缘附近间隙泄漏流溢流的出现,从而提高压气机的失速裕度.
关键词:
轴流压气机
,
流动失稳
,
机匣处理
,
数值模拟
,
顶部间隙泄漏流
郑新前
,
张扬军
,
郭宫达
,
张俊跃
,
杨名洋
工程热物理学报
高增压技术是高升功率车用内燃机的主要技术瓶颈之一,其核心难点在于高压比离心压气机内部复杂跨声速流动导致稳定运行范围窄,无法满足车用工况在高压比条件下对稳定运行工作范围的要求.为拓宽跨声速离心压气机的稳定工作范围,利用全三维数值模拟研究了机匣处理几何参数对扩稳的作用规律及机理.试验结果表明,采用优化后的机匣处理结构,压气机稳定工作范围由20.8%提高到33.6%.
关键词:
涡轮增压
,
内燃机
,
压气机
,
机匣处理
,
流动控制
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
蒋世亮
工程热物理学报
本文在机匣处理设计中对关键级与危险截面、机匣处理与扩稳、弯槽与直斜槽进行了一些研究。发现各国对关键级与危险截面的判定不一。机匣处理的作用在于消除堵塞,提高叶排临界攻角,减小下一叶排近壁面攻角,扩大了压气机稳定工作范围。弯槽吸收了直斜槽和角向槽的长处,因而兼有显著的扩稳效果和较高的效率。
关键词:
轴流压气机
,
机匣处理
李帆
,
杜娟
,
李继超
,
童志庭
,
林峰
,
聂超群
工程热物理学报
本文针对一台低速轴流单转子压气机,结合轴向倾斜缝与周向槽机匣处理扩稳机理,设计了轴向缝周向槽新型组合式机匣处理,通过实验研究和数值模拟的方法验证比较了前缝后槽式机匣处理相比于全槽、全缝及光壁机匣的扩稳效果.研究结果表明前缝后槽式机匣处理的扩稳效果与峰值效率损失均介于全槽与全缝机匣处理之间,即扩稳效果高于全槽机匣的7％,峰值效率高于全缝机匣1％.这说明该设计在一定意义上是一种有效的新型扩稳方式.
关键词:
低速轴流
,
压气机
,
前缝后槽
,
机匣处理
,
扩稳
马岩
,
席光
,
吴广宽
工程热物理学报
为提高一小尺寸离心压气机级的失速裕度,首先为其设计了进气回流和周向槽两种机匣处理方案,对实壁机匣和处理机匣压气机级总体性能的分析表明;进气回流并没有起到拓展压气机级失速裕度的效果,周向槽机匣处理对压气机级失速裕度的改进量也只有约2.41%。因此考虑了一种新的机匣处理方案,即同时采用进气回流和周向槽机匣处理。计算结果表明：压气机级失速裕度得到了明显的提高,提高幅度达13.25%。
关键词:
失速裕度
,
进气回流
,
周向槽
,
机匣处理
,
计算流体动力学
刘乐
,
南希
,
李继超
,
张宏伟
,
林峰
,
聂超群
工程热物理学报
本文在低速单转子轴流压气机上对于周向单槽进行了实验研究。首先在叶片前后两端选取了两个单槽，在壁面不同弦向位置进行了动态静压信号的测量。通过静压信号的功率谱分析发现，前端单槽可以明显抑制泄漏流非定常波动所对应的频带，而后端单槽对该频带无明显改变。为了进一步讨论后端单槽的作用机理，又针对后端单槽设计了放气和引气两种扩稳结构，通过实验和数值模拟验证了其扩稳效果。结果表明，在后端单槽底部放气会降低扩稳效果，而在单槽底部放气后引回前缘进行喷气的结构可以进一步提升扩稳效果。
关键词:
轴流压气机
,
失速
,
机匣处理
,
叶顶喷气
王志恒
,
肖伟
,
席光
工程热物理学报
机匣处理能够有效地扩展压气机的稳定工作裕度.传统的机匣处理研究大多集中于压气机叶轮上,对扩压器机匣处理的研究甚少.本文在离心压气机扩压器上建立了新型斜槽机匣处理方案,采用数值模拟与实验相结合的方法,研究了扩压器斜槽机匣处理的扩稳效果及机理.研究表明:扩压器斜槽机匣处理使压气机的失速裕度提高了8.1％,效率下降了1.35％;扩压器斜槽机匣处理对扩压器叶片前缘及尾缘附近气流的改善是其扩稳的主要原因.
关键词:
扩压器
,
机匣处理
,
斜槽
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
黄海水
,
王志恒
,
席光
工程热物理学报
针对不带机匣、带周向机匣和带轴向机匣的三种类型的Krain叶轮进行了整周非定常数值计算,通过使用“交错叶片”和“下游变面积喷嘴”的方法来模拟小流量工况下叶轮的非稳定流场特性.数值计算结果表明,“交错叶片”和“下游变面积喷嘴”的方法并不一定能触发离心式叶轮中的旋转失速涡团,流场参数的非定常脉动频率主要是叶片扫掠频率的N次谐波.周向机匣处理可以有效的减小叶轮上游流场的脉动幅度,而轴向机匣的减小程度很微弱.机匣中的流体主要在前缘面附近返回到叶轮主流道,这是机匣处理扩大叶轮失速裕度的一个原因.
关键词:
非定常
,
交错叶片
,
机匣处理
