国家自然科学基金(51336007)
- 作品数：15 被引量：53H指数：5
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- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术更多>>
- 基于神经网络的平板气膜孔冷却性能分析及优化研究
- 气膜冷却是燃气透平叶片的一种重要的冷却方式。本文针对圆柱形气膜孔在平板模型上进行了冷却性能的分析和优化研究。利用三维CFD数值方法分析了各几何结构参数对圆柱形气膜孔冷却性能的影响,包括气膜孔长度、射流角和复合角,并在此基...
- 刘战胜杨星邵帅刘钊丰镇平
- 关键词：气膜冷却性能分析神经网络
- 文献传递
- 进口总压不均匀性对燃气透平端壁气热特性影响的研究被引量：2
- 2017年
- 为了研究非均匀进口总压引起的燃气透平内部流动特性变化对静、动叶端壁传热的影响机制,针对GE-E3透平第一级叶片在均匀、湍流边界层及航空发动机燃烧室出口实测得到的"C"型总压三种进口条件下进行了非定常数值计算。研究表明:非均匀进口总压相对均匀进口条件对静叶端壁附近流速和入口三角区传热产生了显著影响;湍流边界层总压相对均匀总压增强了前缘马蹄涡强度,从而使静、动叶端壁前缘传热系数分别增加100%和30%;"C"型总压使静叶端壁分离线下游和动叶端壁前缘局部传热系数降低;静叶内被湍流边界层总压增强的通道涡和由"C"型总压诱导产生的对转涡均会出现在动叶上下端壁附近;残余通道涡削弱了动叶端壁横向流动并使对应位置传热系数最大降低了12%,残余对转涡则增强了动叶端壁横向流动并使端壁传热系数最大增加了38%。
- 王志多王典张文豪张文豪丰镇平
- 关键词：端壁二次流
- 透平叶栅气膜冷却损失分析被引量：7
- 2016年
- 本文通过数值模拟的方法,研究了在不同吹风比条件下透平叶片压力面和吸力面气膜冷却对叶栅气动损失的影响,采用损失分离方法,分析了各部分损失的变化规律。结果表明,气膜冷却引起的损失与冷气射流与主流的动能比成正比;孔内损失随吹风比迅速增加,高吹风比下不可忽略;低速条件下温差传热不可逆损失是气膜冷却不可逆损失的主要来源;气膜冷却有可能减小边界层内的损失。
- 林晓春刘建军
- 关键词：叶栅气膜冷却气动损失熵产率
- 燃气透平进口旋流对热斑迁移及动叶热负荷影响的研究被引量：2
- 2016年
- 燃烧室出口旋流及热斑对下游透平叶栅气热特性产生显著影响,本文针对该现象,研究受不同方向和不同进口时序位置的旋流影响下的燃气透平内热斑迁移规律及动叶热负荷特性。结果表明:叶片压力面侧流速较低,流动方向较容易被改变,反向旋流与通道涡的联合作用使热斑核心区向上端壁迁移,而正向旋流作用相反,但两种旋流均使热斑核心区径向范围减小,周向范围增大;旋转的动叶通道使进入的残余旋流因掺混而迅速削弱,对热斑高温流体的径向驱动能力减弱;当热斑与旋流正对流道中心时,并未受到静叶前缘的切割,形态保持相对稳定,且核心区的径向范围较大;进口旋流的存在削弱了进口时序位置的影响,旋流方向对热斑迁移及动叶热负荷的作用更为显著。
- 刘兆方王志多丰镇平
- 关键词：热斑非定常流动
- 1.5级透平动叶端壁泄漏流换热与冷却研究被引量：1
- 2018年
- 本文数值研究了一级半透平中动静间隙泄漏流对动叶端壁表面换热与冷却的影响,分析了冷气质量流量比、密度比和动叶转速等三个重要因素对动叶端壁表面换热与冷却的作用规律。结果显示,质量流量比和密度比增加会强化端壁上游区域和主通道涡分离线下游区域的换热,但在冷却方面仅在端壁上游区域进一步产生过冷现象而对端壁通道下游的冷却几乎没有任何影响;转速的上升则会削弱端壁换热,并且会抑制通道涡,但对冷气的覆盖面积没有明显的提升作用。
- 杨星王岩丰镇平
- 关键词：泄漏流数值模拟
- 端壁通道间隙对端壁泄漏流冷却的影响被引量：8
- 2017年
- 本文针对叶栅通道中端壁间隙的影响进行数值研究,详细分析了有无端壁间隙、不同间隙泄漏流流量和不同间隙射流角情况下端壁表面泄漏流气膜冷却有效度的分布特性。结果表明:端壁间隙会在一定程度上限制端壁表面冷却气膜的扩散分布,主要影响区域为端壁吸力面侧及喉部下游;不恰当的端壁间隙泄漏流会削弱端壁某些局部区域的泄漏流冷却效果;端壁间隙射流角对端壁表面泄漏流冷却效果的作用总体上非常有限,其主要改变某些局部区域的气膜冷却分布。
- 杨星刘钊刘战胜丰镇平
- 关键词：泄漏流气膜冷却
- 叶栅通道内热斑迁移受动静干涉和叶顶间隙高度影响的研究被引量：1
- 2015年
- 本文考虑在透平进口存在热斑时,对受动静干涉和叶顶间隙影响的热斑非定常迁移特性以及近壁面区域的热负荷变化规律进行研究。结果表明:热斑在动叶通道中的形态发生较大变化,并存在冷热流体分离现象;在通道涡、泄漏流以及密度梯度产生的次流涡等涡系的联合作用下,压力面侧的热斑流体逐渐向上下端壁延伸,而吸力面侧逐渐向中叶展聚集;随着顶部间隙高度的增大,泄漏涡与通道涡的干涉作用增强,流道中心流体受泄漏涡的挤压而向压力面侧偏移,引起压力面附近温度梯度的增大,同时由于泄漏量的增加,使叶顶附近壁面两侧的传热环境均趋于恶化。
- 刘兆方王志多丰镇平
- 关键词：热斑非定常流动热负荷
- 气膜和冲击复合冷却结构耦合传热数值研究被引量：2
- 2015年
- 本文采用数值方法研究了气膜和冲击复合冷却结构的耦合传热和综合冷效。复合冷却平板模型布置有两个交错气膜孔和若干排冲击孔,气膜孔和冲击孔均采用圆柱孔型。分别研究了吹风比和冷气量分配对综合冷效、流场结构和对流换热特性等的影响规律,结果表明:复合冷却综合冷效明显受到吹风比影响;适当调节冷气量的分配,能够明显提高综合冷效。
- 张鹏付经伦付经伦
- 关键词：气膜冷却耦合传热
- 主流马赫数对不同气膜孔结构冷却效果及气动损失影响研究被引量：1
- 2015年
- 本文通过数值模拟的方法研究了主流马赫数对圆柱孔、扇形孔及双射流气膜孔三种不同气膜孔结构冷却效果及气动损失的影响规律。结果表明,主流马赫数增加对圆柱孔和扇形孔的冷却效果影响不大;在较高吹风比条件下双射流气膜孔的冷却效果受主流马赫数的影响较大:在距离气膜孔较近位置气膜冷却效果随马赫数增大显著提高,更远位置气膜冷却效果显著下降。不同气膜孔结构的气动损失在吹风比较小时十分接近,随着吹风比的增大气动损失随之增大,相同吹风比条件下,气动损失随主流马赫数的增加而减小。
- 高扬刘建军安柏涛
- 关键词：气膜冷却气动损失
- 不同湍流模型对燃气透平静叶及动叶叶顶传热预测精度的研究被引量：5
- 2015年
- 本文研究了不同湍流模型对燃气透平静叶、动叶叶顶和机匣传热的预测特性,分析了SSTγ-θ模型在不同湍流强度、湍流尺度和雷诺数下对C3X静叶传热系数的计算精度。结果表明:SSTγ-θ模型对静叶传热系数的预测精度明显优于其它两方程湍流模型;SSTγ-θ模型的计算结果在本文所研究的湍流强度和雷诺数范围内与试验结果能够很好吻合;不同湍流模型计算的叶顶和机匣传热系数分布规律与试验结果相似,SSTγ-θ模型的预测结果在叶顶及机匣的大部分区域与试验结果最为吻合。
- 王志多刘兆方丰镇平
- 关键词：静叶湍流强度
