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
张力
,
丁林
,
唐强
工程热物理学报
钝体后安装分隔板是一种有效的被动控制技术,本文采用有限体积法对非稳态二维层流下的圆柱-分隔板结构绕流进行了数值计算。研究了中等雷诺数（Re=100～500）下,分隔板与来流方向存在夹角时（θ=0°～45°）的圆柱绕流特性。结果表明不同Re数下,圆柱阻力和升力系数等反映流动特性的参数随分隔板偏角而变化;阻力系数最小值对应的分隔板偏角随着Re数的增加而减小,圆柱升力与分隔板偏角的大小呈正比;在Re≥300时,随分隔板偏角的增大,旋涡形成区长度减小,斯特努哈尔数Sr在θ=20°时出现峰值。
关键词:
圆柱
,
分隔板
,
旋涡脱落
,
流动控制
雒伟伟
,
张磊
,
王会社
,
徐建中
,
黄家骅
工程热物理学报
本文采用数值模拟的方法对1+1/2对转涡轮高压动叶吸力面内伸波作用位置添加凸台以降低激波损失的机理进行了研究.通过详细的数值模拟及流场分析可知,加凸台对于涡轮级间的匹配关系不会带来明显的影响,合适的凸台位置及高度能有效地抑制内伸波引起的边界层分离,并在一定程度上减小内伸波的强度,提高涡轮效率.本文研究结果显示,当凸台位于高压动叶吸力面84%～86%轴向弦长,最大高度为1 mm,且与叶片表面光滑连接时,效果最佳,此时涡轮效率提高约0.11%.
关键词:
1+1/2对转涡轮
,
缩放型流道
,
激波
,
流动控制
,
数值模拟
卢浩
,
王兵
,
张会强
,
王希麟
工程热物理学报
采用氢气泡流动显示技术,研究了不同粒径粗糙元对壁湍流拟序结构的影响.实验中粗糙元布置在氢泡丝前,均匀排成一排,基于平均速度和水力直径的雷诺数从14300到48000变化,离散粗糙元直径分别为0.9、1.6、2.3、4、5和6mm,粗糙元间距为2 cm.实验发现;光滑壁面和粗糙元壁面近壁湍流条带数量和条带高度都随雷诺数增大而增加.相同雷诺数下,粗糙元壁面流动产生的条带数量和条带高度随粗糙元粒径增大而增加.粗糙元壁面湍流条带数量和条带高度均比光滑壁面大.该研究对壁湍流的流动控制工程应用具有参考价值.
关键词:
壁湍流
,
拟序结构
,
粗糙元
,
氢气泡流动显示技术
,
流动控制
李志远
,
杜娟
,
李帆
,
王开
,
李钢
,
林峰
工程热物理学报
本文以跨音轴流单转子压气机为研究对象,对65％和98％额定转速下,不同等离子体激励强度的扩稳效果进行研究.结果表明,在一定转速下,等离子体激励强度越高,扩稳效果越好;相同等离子激励强度下,转速越高,扩稳效果越差.通过对该单转子机匣壁面轴向剪切应力的分析,发现等离子体激励的扩稳机制是将泄漏流与主流交界面位置推向叶片通道下游,抑制泄漏流在叶片前缘的溢出.在此基础上,本文提出了一种利用靠近失速的小流量工况下的泄漏流与主流交界面位置预判等离子体激励效果的方法.该方法由于不需要计算到失速边界,因此可以快速初判等离子激励的相对扩稳效果,为跨音环境下等离子扩稳方案的设计提供指导.
关键词:
等离子
,
轴流压气机
,
扩稳
,
流动控制
,
跨音
李新凯
,
康顺
,
戴丽萍
,
焦建东
工程热物理学报
为了研究涡发生器在风力机叶片上的应用,以进一步提高风力机气动效率,本文采用CFD数值模拟方法,分析涡发生器几何形状对其绕流场和翼型边界层特性的影响.涡发生器几何形状为同样高度的矩形、梯形和三角形.翼型为风力机专用翼型DU97-W-300.首先对数值模拟结果与实验值进行了对比,验证了数值方法的可信性.然后详细讨论了各种涡发生器所产生的集中涡涡量、翼型边界层特性、以及绕流场等沿流向的发展演变.总体上看,三角形涡发生器较适合用于风力机翼型的流动控制.
关键词:
涡发生器
,
翼型
,
绕流场
,
流动控制
卢浩
,
王兵
,
张会强
,
王希麟
工程热物理学报
采用氢气泡流动显示技术，研究了壁面不同排列粗糙元对近壁湍流拟序结构的影响。实验中基于平均速度和水力直径的雷诺数分别为14300、31200、48000。氢泡丝上游布置的离散粗糙元直径为2．3、4和6mm，得到了光滑壁面和5种不同排列方式的离散粗糙元壁面湍流条带和湍流斑块特征。结果发现：相同雷诺数和相同排列方式下条带间距随着粗糙元直径增大而减小，条带或湍流斑块高度随粗糙元直径的增大而增大。对于不同粗糙元排列方式，当展向间距为0、流向间距为粗糙元直径4倍时，条带消失，出现大量混乱的湍流斑块，且此时湍流斑块高度最大，表明此种排列方式对壁湍流拟序结构影响最大。布有粗糙元时条带间距均比光滑壁面小，条带或湍流斑块高度均比光滑壁面大。该研究对于壁湍流控制的工程应用具有指导意义。
关键词:
壁湍流
,
拟序结构
,
粗糙元
,
氢气泡流动显示技术
,
流动控制
李宝宽
,
赫冀成
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2003.04.002
按照电磁力的流动控制功能、流动驱动功能和软接触功能次序,回顾了我国,特别是东北大学在电磁流体力学冶金应用方面研究概况,着重评述了钢包精炼和连铸结晶器过程中电磁流动及相关现象研究进展.展望将来的研究,电磁冶金技术的工业化过程面临高温和磁场条件下多相流参数和材料物性数据测量和复杂的三维、时间相关的多相电磁流动现象分析的挑战.
关键词:
电磁力
,
钢精炼
,
连铸
,
流动控制
,
流动驱动
,
软接触
谭晓茗
,
聂萌萌
,
张靖周
,
单勇
工程热物理学报
针对同向两股气流掺混的某一特定物理模型,对自耦合射流作用下的气流掺混过程进行了数值模拟研究.与未施加自耦合射流激励的掺混过程相比,自耦合射流周期性的吹/吸诱导流场内产生复杂的大尺度涡系结构,使得同向两股气流形成对流型混合,有效缩减了主流核心区长度;相对于在燃烧室单侧放置激励器的方式,双侧自耦合射流激励时温度均匀分布线较靠前;在燃烧室两侧放置激励器,自耦合射流轴向位置靠前时高温核心区小,随着激励器轴向位置的后移,高温核心区被逐渐拉长.
关键词:
自耦合射流
,
流动控制
,
强化掺混
,
数值模拟
刘小民
,
张炜
,
席光
工程热物理学报
本文采用数值计算方法对带有和不带有涡流发生器(Vortex Generator Jet,VGJ)的低速离心压气机叶轮内流动进行了数值模拟,分析了涡流发生器不同配置参数对压气机叶轮性能的影响,较为详细地揭示了叶轮内流动特性,数值计算结果证明了采用涡流发生器实现离心压气机叶轮内部流动控制的有效性.
关键词:
涡流发生器
,
离心压气机
,
流动控制
,
数值模拟
