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
顾春伟
,
奉凡
,
李雪松
,
陈美兰
工程热物理学报
本文运用分离涡模拟(DES)方法研究了不同工况下压气机亚音转子的流动情况,分析了其时均与瞬时流场中顶部间隙泄漏流动和根部角区的流动分离.通过与S-A模型计算结果的对比表明,DES模型在模拟顶部泄漏流动及二次泄漏、泄漏流在转子下游与尾迹的干涉时能够捕捉到更强的旋涡结构,在模拟转子根部角区的分离时也能获得更为丰富的流动现象.对不同工况的DES计算表明负荷的上升会使泄漏涡形成的位置向上游移动,从而导致并加剧二次流动,并对叶栅下游泄漏涡与尾迹的干涉产生影响.对设计工况下瞬时流场的分析表明,泄漏涡在叶栅下游体现出周期性的强弱变化,近叶根分离区也体现出明显的非定常性.
关键词:
分离涡模拟(DES)
,
泄漏流
,
分离
,
非定常
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
孙小磊
,
扈延林
,
徐建中
工程热物理学报
本文采用数值模拟方法研究了带有叶顶间隙的冲压叶轮内部流场结构，分析了叶顶间隙泄漏流对冲压叶轮内部激波波系的影响。研究表明，由于叶顶间隙泄漏流的影响，在叶片展向高度85％以上的区域，冲压叶轮通道内的激波波系受到较大的影响，甚至导致叶尖区域的激波波系完全被泄漏流的影响破坏，并在叶片吸力面形成一道斜激波，形成了新的激波波系，并且由于泄漏流的存在使得流动损失增加。
关键词:
冲压叶轮
,
叶顶间隙
,
泄漏流
,
数值模拟
崔伟伟
,
赵庆军
,
赵晓路
工程热物理学报
采用复合掠设计的两跨音转子在中径附近的气动损失比单纯的前掠转子要明显减弱,同时其等熵效率和失速裕度比原型转子分别相对提高了1％和5％～10％.与原型转子相比,两复合掠转子由于叶尖前缘附近载荷的降低使得由该区域产生的泄漏涡强度明显减弱,同时其吸力面附面层内低能流体在叶尖后半段的堆积也有所减少.两因素使复合掠转子在叶尖区域的气动损失和堵塞效应明显降低.此外在复合掠设计的基础上对掠转子的叶型几何做进一步优化后,使新转子的总体性能和结构强度又得到明显改善,尤其是失速裕度比原型转子相对提高了18％以上.
关键词:
复合掠
,
泄漏流
,
极限流线
,
失速裕度
吴艳辉
,
吴俊峰
,
稂仿玉
,
王晓
工程热物理学报
采用机匣壁动态压力测量技术对某高速亚音轴流压气机转子中转数可压条件下不同工况点叶尖流场进行了测量.在对试验测量结果进行详细分析的基础上,结合全通道定常数值模拟结果对试验观察到的流动现象进行了解释.结果表明:随着工况点从大流量向近失速工况推进,主流和间隙流交接面位置向叶片前缘平面推进,这是试验测量动态压力FFT分析中的整个带宽范围的高幅值区向叶片前缘平面移动的原因.当工况点推进到近失速边界的某一点时,位于叶片通道中的动态压力传感器感受信号的FFT分析中均发现了低于叶片通过频率的一定带宽的高幅值区,这表明近叶尖流场出现了类似于“旋转不稳定性”的非定常流动现象.
关键词:
轴流压气机
,
近叶尖流场
,
泄漏流
,
非定常性
刘建
,
顾明皓
,
桂幸民
工程热物理学报
本文对某低速轴流压气机叶尖间隙尺度对性能的影响进行了实验研究,并通过不同的机匣结构情况研究一种叶尖漏流不敏感机匣.实验表明,不同的间隙尺度对叶轮机总体性能存在十分明显的影响.对绝大部分运行状态,小间隙下的压升和效率均明显高于大间隙的情况.另外,所采用的毛刷式和篦齿式的机匣实验结果表明,不论毛刷式还是篦齿式机匣,在大流量负攻角情况下对性能的影响不大,但毛刷式机匣并不能达到提高失速裕度的目的,而篦齿式机匣在小流量情况下对压升有所提高,但对效率影响不大.
关键词:
叶轮机械
,
叶片
,
性能
,
泄漏流
王子楠
,
高磊
,
耿少娟
,
张宏武
工程热物理学报
采用数值模拟和实验方法,对比分析了不同端壁间隙下平面叶栅攻角损失特性与角区流动结构的关联.各间隙情况下,当来流攻角大于某一数值时,角区失速的发生使得叶栅总压损失呈突跃式增加.小于该来流攻角时,无间隙叶栅损失最小.大于该来流攻角时,无间隙叶栅损失最大.分析表明,间隙的存在可以抑制间隙侧角区分离,并同时推迟无间隙侧角区失速的发生.
关键词:
压气机
,
平面叶栅
,
角区分离
,
泄漏流
袁宁
,
张振家
,
黄洪雁
,
王松涛
,
冯国泰
工程热物理学报
本文采用Marini-Quarteroni的不重叠区域分解算法和“镶嵌”式间隙网格技术, 开发了可计算叶顶间隙流场的N-S方程求解程序。通过计算结果同实验显示结果的比较表明，本文的计算方法不仅可以很好地描述叶顶间隙流动的细节，而且在复杂区域流场计算中是非常有效的。本文指出在叶栅存在间隙时，前缘产生什么样的拓扑结构不仅取决于相对间隙的大小，同时也取决于叶栅的负荷情况。
关键词:
区域分解算法
,
泄漏流
,
拓扑结构
