国家自然科学基金(51176012)
- 作品数：8 被引量：43H指数：4
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- 相关机构：北京理工大学中国科学院中国科学院大学更多>>
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- 相关领域：航空宇航科学技术机械工程兵器科学与技术更多>>
- 基于伴随方法的多级叶轮机三维叶片优化设计被引量：6
- 2014年
- 伴随方法单次优化循环计算量与设计变量数目基本无关,多设计变量时计算成本低。本文采用伴随方法发展了多级叶轮机三维黏性气动形状优化方法,包括伴随方程及其边界条件、目标函数与设计变量的敏感性关系。结合基于Hicks-Henne函数的三维叶片参数化方法和最速下降法建立了气动形状优化设计系统。针对1.5级压气机第二排叶片的反设计验证了该优化系统的有效性;以进、出口熵增为目标函数改型设计某1.5级超音压气机,改型后气动性能明显提升。
- 李伟伟季路成伊卫林
- 关键词：叶轮机优化设计参数化
- 采用排间界面静压约束伴随方法的多级压气机叶片优化被引量：1
- 2015年
- 为解决伴随优化应用在多级压气机中出现的优化工况点漂移问题,在前期薄层N-S方程伴随方法基础上,对目标函数——出口熵增不仅施以质量流量、总压比约束,还添加排间界面静压展向分布作为新的约束条件.以某5级压气机为对象,对其中第1级转、静叶分别在首1.5级和全5级压气机环境下进行了优化.结果表明,施加排间界面静压展向分布约束能够显著解决优化工作点漂移问题,优化后5级压气机的效率提高0.4个百分点.
- 唐方明余佳李伟伟季路成
- 关键词：多级压气机优化设计
- 各向异性摩擦机理研究及仿真分析被引量：3
- 2014年
- 为解决工程研制过程中出现的各向异性摩擦问题,从理论和数值模拟两方面综合分析了各向异性摩擦特性对物体运动的影响.分析了平动物体在不同各向异性摩擦特性下的运动规律,并针对工程中常见的轴套结构旋转超差问题进行研究,获得了物体运动与各向异性摩擦主方向、大小、物体轴向运动速度及加速度等因素的定量关系,给出了优化各向异性摩擦特性的方法并进行了试验验证.结果表明,各向异性摩擦特性会对相对运动结构造成明显的影响,降低摩擦因数比值可以有效解决旋转超差问题.
- 王玺齐志会顾银芳赵衡柱郝继光
- 关键词：数值模拟
- 第三代三维叶片技术思路分析被引量：10
- 2015年
- 叶轮机已历经两代三维叶片发展:分别强调"基元叶型"和"掠弯积叠",较为有效地解决了基元叶栅负荷能力和展向势流匹配两大问题。那么,接下来三维叶片还能按何种技术思路继续发展?围绕该问题,本文首先简要回顾了叶轮机三维叶片技术发展历史及其对应解决的流动问题,然后分析了端区主要流动结构,指出组织好端区复杂流动是三维叶片进一步发展的出发点,并提出以叶片/端壁融合、前缘边条叶片为主要特征的第三代三维叶片技术思路.
- 季路成李嘉宾伊卫林
- 关键词：叶轮机
- 冷却涡轮定常/非定常流场的内外耦合快速计算方法被引量：1
- 2015年
- 通过源项传递的方法将计算叶片内部流动与冷却的流体网络法与计算叶片外部冷却的源项模拟法耦合起来并嵌入到叶片外部三维气动计算程序中,实现了整个冷却涡轮叶片流热环境的快速模拟.基于此方法编写了计算机程序CTUCP.首先将程序应用到涡轮静叶栅C3X的定常冷却计算中,并与CFX的计算结果进行了对比,结果表明:CTUCP计算稳定、计算速度要快一个数量级以上,并且对叶片表面前缘之外区域的温度分布总体趋势预测基本相符.然后将程序应用到C3X脉动冷却的计算中,计算了两种冷气进气脉动幅度下叶片的冷气与壁温脉动特点.
- 田勇季路成邵卫卫肖云汉
- 关键词：流体网络
- 叶身／端壁融合技术研究被引量：16
- 2012年
- 角区流动的现象普遍存在,其中角区流动分离是制约叶轮机性能提升的关键因素。针对抑制或消除角区分离情况,在简要回顾二面角原理的基础上,提出叶身/端壁融合技术(Blended Blade-EndWall,BBEW),指出了其所包含的二面角原理的3种应用方式,并以NASA 67号转子叶片为例,采用数值方法研究了应用第2种方式(即增大过渡曲面最小曲率半径方式)的改型效果。结果表明:采用二面角原理第2种应用方式的BBEW能够有效地减弱或消除高负荷叶片吸力面角区分离,进而明显改善了67号转子叶片性能,因此BBEW是抑制或消除角区分离的有效技术。
- 季路成田勇李伟伟伊卫林
- 弱化激波涡轮叶栅研究被引量：4
- 2015年
- 激波问题严重影响超/跨音涡轮气动性能、冷却特性和结构完整性,因而,弱化激波设计是高负荷涡轮研究的热点之一。针对这一问题,本文以两个典型超/跨音涡轮叶栅为例,以伴随方法寻优为手段,给定流量和出口气流角约束,在不同工况点下进行优化,并对比研究变工况特性、流动特征和造型参数,探索弱化激波涡轮叶栅设计技术及规律。
- 余佳马伟涛季路成
- 叶身/端壁融合技术工况的适用性被引量：9
- 2013年
- 在前期提出并初步验证了叶身/端壁融合(BBEW)技术效果的基础上,以NASA Rotor 67为例实施BBEW改型,研究了100%,90%和80%三种转速,海平面与万米高空两种不同雷诺数工况条件下BBEW技术的实施效果.数值结果表明:相对于原型,BBEW改型在几乎所有工况范围内均显现出总压比、效率等性能提升.在低转速和低雷诺数下的收益更为明显,效率收益可达0.6%～0.8%.这表明BBEW技术具有宽广的工况适用性,将是弯、掠以外叶轮机全三维叶片造型的又一重要方面.
- 田勇季路成李伟伟伊卫林肖云汉
- 关键词：叶轮机
