雷志军
,
王明杰
,
朱俊强
工程热物理学报
本文利用表面热膜对某高负荷压气机叶片吸力面附面层的分离过程进行了实验研究,捕捉到了边界层分离点的位置及其随攻角的变化情况,给出了利用表面热膜测量的准壁面剪切应力米预判分离先兆和分离点位置的判据.同时,分析了 Re数对附面层分离特性的影响.结果表明:准壁面剪切应力及其均方根极小值对应的位置点是进入分离泡内的第一个测量点;在所有测量的工况条件下,表面热膜都捕捉到了吸力面附面层的长分离泡,并能准确捕捉到攻角所引起的分离点位置变化;低Re数下,Re数对附面层分离影响较小.
关键词:
边界层
,
流动分离
,
表面热膜
,
压气机叶栅
任晓栋
,
顾春伟
工程热物理学报
本文以正在建设的1.5级跨音压气机试验台所采用的压气机为研究对象,利用NUMECA软件计算了该压气机在不同转速下的特性曲线,并在设计转速下,对其内部流场进行了分析研究.研究表明:激波位置和强度随压气机运行工况的变化而变化;在近失速工况和堵塞工况时,压气机内部流动出现分离;在设计工况时,压气机内部流动状况良好.上述结论,可以为试验台建设中,探头位置的确定和激光测窗位置的选取等提供指导和帮助.此外,该算例作为一盲解,将来同实验结果对比后,可以用来检验和校准CFD程序,为国内F级燃机设计平台的建设打下良好的基础.
关键词:
跨音压气机
,
弓形激波
,
通道激波
,
流动分离
李宇红
,
唐进
,
刘红
工程热物理学报
提高叶型升力,扩大其稳定工作范围一直是叶轮机械领域关心的问题.本文针对采用定常吸气方法减缓低马赫数流动分离,改善叶型气动特性的问题,在NACA0015叶型上进行了多种工况的数值模拟.结果表明:在叶型头部吸力面分离点附近施加定常吸气,可以提高叶型升力,降低阻力,推迟失速2°左右.存在着最佳的定常吸气动量范围和吸气位置,使得其改善叶型性能的效果最大.文中还给出了定常吸气动量和施加位置等参数对叶型气动性能的一些影响规律.
关键词:
定常吸气
,
叶型
,
流动分离
,
数值模拟
陈珺
,
孙晓晶
,
黄典贵
工程热物理学报
本文提出了一种通过在叶片前缘前设置微小圆柱来抑制叶片上流动分离的控制方法,并对采用此流动控制方法后的升力型垂直轴风力机的气动性能进行了数值研究.结果表明,在大攻角情况下,翼型前缘前设置微小圆柱可以有效地抑制风力机叶片上的流动分离,得到增升减阻的效果;同时,与传统的升力型垂直轴风力机相比,前缘前设置微小圆柱后的垂直轴风力机在低尖速比下的风能利用率可得到大幅度的提高.
关键词:
垂直轴风力机
,
流动分离
,
气动性能
,
风能利用率
谭春青
,
张华良
,
董学智
,
赵洪雷
,
山本孝正
工程热物理学报
本文选择叶型折转角为113°和160°的两种高负荷涡轮平面叶栅,分别开展了直叶栅(STR)和正/反弯曲叶栅的流场测量和流动显示研究,讨论了叶片弯曲对壁面流谱和流动损失的影响.实验结果表明:当叶型折转角为113°时,适当的正弯叶片(DHP)可以减少叶栅流动损失;当叶型折转角为160°时,适当的反弯叶片(DHN)能提高叶栅气动性能.
关键词:
高负荷
,
折转角
,
流动分离
,
弯叶片
高波
,
王兴宁
,
李忠
,
张宁
,
杨敏官
工程热物理学报
以单级蜗壳式离心泵为研究对象,基于RANS进行了全流场的非定常数值计算,探讨了叶轮的非定常流动特征,重点分析了叶轮出口沿轴向变化的圆周面流域内各节点的压力分布特性.结果表明:在叶片压力面及叶片后缘尾迹区发生了剧烈的湍流脉动现象;不同工况下叶轮出口圆周方向的压力系数Cp均在隔舌附近产生极值;额定工况Q/QN=1时,叶轮出口圆周方向的压力系数Cp呈稳定周期性分布,随着工况的改变,压力系数Cp沿蜗壳周向分布不均匀性增加;小流量工况下叶轮流域内发生了明显的流动分离现象,流道内产生了较大尺度的分离涡,破坏了叶轮出口圆周方向压力系数Cp的周期性分布特性;叶轮出口圆周压力系数Cp沿中截面两侧的流域内几乎对称分布;在Q/QN=0.2小流量工况下,压力脉动频谱图低频段内出现了较多复杂的激励信号,认为这与流域内的分离涡结构具有一定关联.
关键词:
离心泵
,
非定常流动
,
非定常压力分布
,
流动分离
张华良
,
董学智
,
谭春青
,
张东阳
,
王松涛
工程热物理学报
通过数值模拟,研究了二维扩压叶栅内流动分离及涡脱落的特征.定常计算结果表明:随着叶片负荷的增加,流场中奇点数目明显增加.非定常计算结果表明;在二维扩压流场中存在尾缘脱落涡和吸力面脱落涡两种脱落涡,它们的脱落频率随着冲角和马赫数的变化而变化.
关键词:
流动分离
,
拓扑结构
,
脱落涡
,
频率
刘华坪
,
陈焕龙
,
陈浮
,
俞建阳
工程热物理学报
探讨了等离子体影响扩压叶栅性能的机理，提出了一种考虑等离子体能量注入、可较全面评价等离子体改善叶栅流动所带来收益的损失评价方法。研究表明，等离子体可有效控制栅内流动分离、减小尾迹掺混，30kV电压下叶栅总压及能量损失分别减小12．3％和9．6％，同时等离子体也增加了壁面附近摩擦损失，分离区前施加流动控制时其效果变弱；等离子体影响叶栅流动的机制可归结为诱导作用区上游流体加速降压、在作用区内构造局部顺压力梯度以及增加电极附近的气流速度。
关键词:
等离子
,
扩压叶栅
,
流动分离
,
损失评价方法
陈绍文
,
陈浮
,
郭爽
,
王仲奇
工程热物理学报
在不同冲角下,采用五孔探针对三种大弯角压气机叶栅流场进行了详细测量,并利用数值模拟研究了流动分离和旋涡结构对弯叶栅气动性能影响.结果表明,叶栅流道内旋涡由多涡结构向单一涡结构转变的趋势明显,叶片正弯曲加强了近吸力面涡系径向掺混作用;高负荷压气机叶栅中采用正弯叶片,必须抑制中部流动恶化.
关键词:
流动分离
,
旋涡结构
,
正弯叶片
,
冲角
赵庆军
,
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在不同涡轮转速下的流动特性,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定常多叶片排的数值模拟.结果表明,涡轮转速的变化对无导叶对转涡轮的喉部位置基本没有影响;随涡轮转速的升高,高压动叶内的激波损失增大,低压动叶内的激波损失减小,源生于低压动叶吸力面上的激波沿吸力面向尾缘移动;对于远离设计点的非设计工况,流动分离损失及低压动叶中的激波损失构成了对转涡轮损失中的主体;涡轮转速的变化对高低压动叶出口气流角及高压动叶出口马赫数的影响作用较大;高低压涡轮出功比、对转涡轮的总功率及等熵效率均随涡轮转速的增大而增大.
关键词:
对转涡轮
,
变工况
,
流动分离
,
激波
,
数值模拟
