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考虑组分扩散的气冷涡轮气热耦合计算(英文)被引量：1: 2013年; 研究了冷气掺混过程中燃气组分变化对气冷涡轮气热耦合计算的影响。求解器为HIT-3D气热耦合求解器,该求解器包含一个流动求解模块与固体温度场求解模块,并通过直接耦合方法来实现流固区域的数据传递。为了研究冷气组分变化的影响,该求解器还求解了冷气组分扩散方程,并将工质热物性质,包括定压比热与气体常数,表示为组分与温度的函数。研究算例为某低压气冷涡轮导叶,同时进行了考虑组分扩散与单工质气体的气热耦合计算。对两种不同计算条件下的工质热力参数以及涡轮表面热负荷进行了比较,结果表明考虑工质组分变化后,在冷气掺混区域,工质气体常数变化很小,但定压比热与叶片表面温度有较大的差异;其中前者降低,后者升高,其最大差值分别为0.1和0.02。; 王强苏铁熊; 关键词：涡轮冷气掺混热负荷气热耦合

考虑转捩的气冷涡轮气热耦合仿真: 2013年; 以NASA-MARKⅡ跨音速涡轮叶片以及某低压涡轮导叶为例进行了考虑转捩的气热耦合计算.首先开发了有限差分气热耦合求解器,采用直接耦合方法进行流固区域的数据传递,并采用AGS代数转捩模型来预测叶片表面的转捩流动现象.然后以NASA-MARKⅡ叶片的5411号试验工况为例对该转捩模型进行了验证,对比表明AGS模型能够预测叶片表面的转捩流动过程,所预测的叶片表面温度分布与对流换热系数分布和实验值吻合较好.最后采用该耦合求解器对某双腔内冷以及尾缘劈缝的低压涡轮进行气热耦合计算,对叶片的热负荷进行了分析.; 尉庆国王强董小瑞苏铁熊; 关键词：涡轮气热耦合湍流转捩热负荷

燃气轮机涡轮级气弹耦合仿真研究(英文): 2014年; 采用有限差分方法开发了气冷涡轮气弹耦合求解器。该求解器分别在流动区域求解时间平均N-S方程。在固体区域求解振动方程,在流固边界则施加了气弹耦合边界条件。在流动问题求解中,采用了B-L代数湍流模型封闭时均N-S方程,采用三阶AUSMPW+差分格式离散对流项,并采用隐式LU-SGS格式求解离散后的代数方程;振动问题则采用显式格式求解;采用代数网格法进行固体区域动态网格生成。采用该耦合求解器对某涡轮级动叶的振动响应问题进行了数值仿真,研究表明:所开发的耦合求解器能够用于振动响应问题的分析,同时本算例中涡轮动叶的振动不存在发散现象,并且叶片振动对流动的影响很小。; 吕晓武王强张树彦; 关键词：燃气轮机有限差分方法数值仿真

Tribological Properties of the Plating Chromic Layer for 38CrMoAl Cylinder Liner被引量：2: 2012年; A chromium layer about 100 μm thickness was plated on the 38CrMoAl cylinder liner and the chromium layer was mcro quilting milled by using quilting grinding machine. The tribological properties and wear comparison test were studied. The friction coefficient of the cylinder liner plated chromic layer and micro quilting milled is 15%-30% lower than the ordinary cylinder liner. The pits generated by micro quilting milling on the chromic layer surface had good effect of accommodating the abrasive grains and storaging lubricants, which improved the effect of the friction pair significantly. The single-cylinder machine run-in tests revealed that the cylinder liner with plated chromic layer and micro quilting milling had good wear durability, and was different wear mechanisms to ordinary cylinder liner.; 李坤SU Tiexiong

基于无扇叶风扇的发动机冷却风扇的设计研究被引量：2: 2016年; 无扇叶风扇可显著增加进风口的流量,将其应用于汽车发动机冷却系统,通过仿真分析其送风性能和冷却效果.首先对冷却风扇的三维模型使用Fluent软件进行流体仿真以分析空气流动情况并得到出风量.扩散面长度和外侧倾角这两个参数对风扇的送风性能有较大的影响,通过仿真计算获得了出口流量随这两参数的变化规律.最后建立了散热器的简化模型并检验冷却风扇的散热效果,结果表明在进风为20m/s的速度下,散热器温度降低约10℃,散热效果明显.; 张鹏程董小瑞王强石运才; 关键词：发动机冷却系统

一种全速域的计算方法及其应用被引量：1: 2016年; 针对原可压缩流动求解器不能用于低速不可压缩流动预测的缺点,采用预处理技术对控制方程特征系统、隐式求解方法进行修正,并采用预处理修正的AUSM+-up格式离散对流项.采用修正后的求解器对无粘鼓包流动、顶盖驱动粘性方腔流动以及Laval(拉瓦尔)喷管流动等算例进行数值仿真,并将数值仿真结果与基准解进行对比.结果表明将预处理技术应用于全速域流动问题的求解是可行的,经预处理修正后的求解器能够用于低速、亚音速、跨音速以及超音速流动问题的求解.; 王强姜彭; 关键词：计算流体力学

高速径流式涡轮叶顶间隙流动研究被引量：3: 2016年; 针对高速径流式涡轮,利用NUMECA软件建立计算模型进行雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)计算,采用Spalart-Allmaras湍流模型,分析了不同叶顶间隙对叶轮气动性能、间隙区域温度场、泄漏涡流及涡轮级性能的影响.结果表明:减小叶顶间隙会出现新的流动特性—逆流现象,表现为叶顶间隙通道内流体流动方向与压力梯度方向相反,即由叶片吸力面侧指向压力面侧,这一新流动特性极大地改变了间隙区域温度场;大间隙造成的气动损失不可忽视,减小叶顶间隙可抑制泄漏涡流强度,提高涡轮效率,从而改善涡轮性能.; 史亚东王强张翼张继忠; 关键词：叶顶间隙

涡轮增压器转子涡轮级气动轴向力数值计算被引量：9: 2019年; 应用计算流体动力学软件CFX,以某柴油发动机的涡轮增压器涡轮级为研究对象,对其进行了轴向力传统理论计算与数值模拟计算。计算出不同发动机折合转速下涡轮端轴向力的大小,并与传统计算方法进行对比,通过对窄缝间隙的流场分析,找出两者之间差异的原因。研究结果表明,随着增压器转子转速增加,涡轮端轴向力合力越来越大,且两种计算方法结果差异随之减小,由最大值146.314N减至125.4N,减小了14.3%;研究密封环间隙、叶顶间隙对轴向力的影响,发现叶顶间隙对轴向力影响比密封环间隙小0.155～2.955N,并且发现在整个计算的过程中,传统计算给予的假设近乎理想状态,并非实际情况。; 何嘉伟王强李书奇张继忠; 关键词：涡轮增压器数值模拟

高压油管长度对柱塞泵结构强度的影响被引量：2: 2019年; 单体泵是现代汽车工业实现清洁燃烧的一项重要技术,由柱塞泵高压油管以及喷油器构成。柱塞泵为单体泵液压件,其结构精密紧凑,工作压力高,且能保持工作高效率,因此分析高压油管长度对其强度影响很重要。采用有限元软件ICEM CFD对有限元模型进行预处理,用CFX对匹配不同高压油管长度流体域进行分析计算,获得泵油过程中油压分布。用ANSYS软件对不同方案进行静力学分析,得到每个方案的应力分布及满足结构强度条件下最佳的高压油管长度。根据这种耦合方法分析为柱塞泵的设计和优化提供指导和参考。; 张海磊王强冯耀楠; 关键词：柱塞泵流固耦合高压油管

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中国博士后科学基金(2011M500545)

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