国家自然科学基金(51006014)
- 作品数：12 被引量：38H指数：4
- 相关作者：孙鹏钟兢军高海洋李丽丽都昆更多>>
- 相关机构：大连海事大学中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所中国民航大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术机械工程理学动力工程及工程热物理更多>>
- 扇形叶栅实验中可调导叶的应用研究被引量：15
- 2014年
- 为了对压气机静叶开展扇形叶栅实验研究,设计了可调导叶来模拟静叶气流的速度和方向,并采用数值模拟和实验方法对该可调导叶的气动性能开展研究,分析了不同转角时导叶出口气流参数的分布规律。研究表明:数值模拟结果和实验结果可吻合较好;可以通过合理的导叶设计,以扇形叶栅实验代替压气机级实验来研究静子的性能和流场结构;实验中导叶间隙的影响使附面层增厚,使转角0°、+2°和+4°时,出口最高马赫数位置向中径处抬升至25%叶高处;而数值模拟对附面层变化考虑不足,出口最高马赫数位于15%叶高处。
- 傅文广孙鹏李丽丽潘若痴
- 关键词：可调导叶数值模拟压气机
- 风扇静叶扇形叶栅实验方法及其气动特性的数值研究被引量：8
- 2014年
- 以高负荷风扇的末级静叶为研究对象,提出一种扇形叶栅实验方法,可以在不考虑动叶的情况下模拟静叶在压气机级内的进口气流条件,从而实现真实的静叶性能研究.利用数值模拟方法分析该方法的可行性,然后对静叶的气动性能展开详细研究,分析不同来流马赫数下的静叶流场参数.结果表明：本文提出的实验方法可以为静叶提供接近真实动叶出口条件的气流参数,该研究静叶的方法用于实验是可行的.对静叶的气动性能分析发现,进口马赫数变化对静叶中径附近20%~60%叶高影响较大,尤其是40%叶高处流场结构和参数受来流马赫数的影响最大.
- 李丽丽潘若痴李涛孙鹏
- 关键词：风扇静叶气动特性数值模拟
- 畸变条件下压气机静叶内部流场数值研究被引量：8
- 2013年
- 随着计算机技术和计算方法的迅速发展,三维非定常方法已经被直接用来求解非均匀进口条件下的压气机流场。但是考虑到网格数量和计算周期等因素,计算往往以压气机前作为进口,对进口畸变形式进行简化。然而这种简化与实际压气机进口非均匀特性存在一定出入,降低了数值模拟的准确性。为了尽可能反映真实畸变形式下压气机内部流场结构,提高数值模拟的可靠性,本文利用数值模拟获得插板式畸变发生器后非均匀流场数据,并作为压气机进口条件,对某型压气机进行了全周三维非定常数值模拟工作,并尝试利用二次流线分析其内部流动。
- 钟兢军高海洋孙鹏
- 关键词：进口总压畸变二次流压气机
- 畸变范围对跨声速压气机流场影响的数值模拟
- 2014年
- 采用全流道非定常数值模拟,对不同进口总压畸变范围条件下的跨声速压气机流场进行求解,分析畸变范围对压气机性能的影响,研究了动叶内激波结构和强度与进口畸变条件的关系、静叶根部和顶部附近流场参数变化情况,以及畸变流场对静叶通流能力的影响.研究结果表明:畸变度相差不大时,随着畸变范围的扩大,压气机性能下降,扰动在动叶旋转过程中所需的衰减时间增加,受畸变流体影响的静叶流道数对应增大.
- 高海洋孙鹏傅文广
- 关键词：压气机数值模拟非定常
- 插板式畸变发生器后非均匀流场结构数值模拟被引量：7
- 2013年
- 随着计算机技术和计算方法的迅速发展,三维非定常方法已经被直接用来求解非均匀进口条件下的压气机流场。但是考虑到网格数量和计算周期等因素,计算往往以压气机前作为进口,对进口畸变形式进行简化。然而这种简化与实际压气机进口非均匀特性存在一定出入,降低了数值模拟的准确性。为了尽可能真实地反映进口畸变形式,同时又不增加计算域的网格数,针对插板式畸变发生器制造的非均匀流场结构开展数值研究,分析了插板后不同位置的流场结构和畸变度,并研究了压气机前总压分布随插板深度和来流总压的变化规律,进而给出了压气机前总压分布形式的规律性描述。
- 孙鹏高海洋钟兢军都昆
- 关键词：进口总压畸变压气机
- 弯叶片对畸变条件下风扇性能影响研究被引量：3
- 2013年
- 以跨声速风扇为研究对象,采用全周三维非定常数值模拟方法研究静叶根部20°正弯对总压畸变条件下风扇性能和流场结构的影响。通过对设计转速下风扇全工况进行求解,对比分析了静叶采用直叶片和弯叶片时设计点和近失速点的风扇性能和流场结构。通过与均匀进口条件的风扇性能对比,探讨弯叶片对风扇效率、稳定边界以及抗畸变能力的影响,重点研究弯叶片对动静叶流动损失的影响以及对级性能的影响和改善机理。研究表明,均匀进口时,根部20°正弯静叶可以改善风扇在近失速点附近的性能,而在设计点附近,弯叶片的作用不明显;进口总压畸变条件下,静叶根弯20°能有效改善风扇性能,提高稳定性;静叶根弯对流场的影响取决于具体的流场结构,流动状态越恶劣,弯叶片的作用越明显。
- 陶立权孙鹏钟兢军
- 关键词：风扇非定常总压畸变弯叶片
- 总压畸变对跨声速压气机静叶端区流场结构影响研究被引量：3
- 2014年
- 为了进一步研究总压畸变对静叶流场结构的影响,分析影响静叶流动稳定性的因素,采用全流道非定常数值模拟方法,对两种畸变条件下的跨声速压气机流场进行求解,重点分析静叶根部和顶部附近流场参数变化情况,角区分离在各静叶流道内的发展过程,以及畸变深度对静叶流场结构的影响。研究表明,进口总压畸变引起静叶端壁角区分离,其流场结构因静叶流道相对畸变区位置不同而不同。38.2%深度畸变造成的静叶损失高于27.2%深度畸变,并且流道内流动更复杂,存在"扰动稳定区"并且有空间旋涡环生成。静叶角区分离的主要原因是畸变流体改变了进口气流角,从而使进口冲角周向分布不均匀。
- 高海洋孙鹏钟兢军
- 关键词：总压畸变数值模拟压气机静叶
- 两种形式总压畸变对超声速压气机流场影响的数值研究被引量：2
- 2013年
- 多年来进气畸变问题一直是压气机稳定性研究的热点,但是其对压气机内部流动的影响机理仍然未能清晰。本文以某超声速压气机为对象,采用全流道三维非定常数值模拟的方法,研究进口周向总压畸变和等面积的插板总压畸变条件下压气机的性能变化。分析了不同形式总压畸变对压气机总体性能参数的影响、流道内的流动损失,并重点分析了动叶顶部流场和静叶端区流场对畸变的动态响应。研究结果表明,畸变来流对动叶流道内流场的影响主要表现为激波结构、位置和强度的变化;畸变来流对静叶流道内流场的影响主要体现在角区流动分离上。畸变来流引起静叶进口气流角周向和径向分布不均,引起流道内气流分离,且分离结构与流道相对畸变的周向位置密切相关。
- 孙鹏高海洋都昆钟兢军
- 关键词：压气机总压畸变非定常流场结构
- 非轴对称静叶对跨声速风扇流场影响的数值研究被引量：2
- 2015年
- 为研究非轴对称静叶应用于风扇/压气机中提高畸变条件下工作性能和稳定性的可行性,设计一种非轴对称静叶结构,并将其应用于某单级风扇.通过对均匀进口条件下原型风扇和非轴对称风扇流场进行求解,得到两型风扇的特性曲线,并对两型风扇在设计点工况下流场进行对比分析.结果表明:非轴对称风扇效率在最高效率点附近要高于轴对称风扇,但其稳定工作范围明显小于轴对称风扇;采用非轴对称静叶会增加动叶内的非定常扰动,使工作稳定性下降;非轴对称静叶区域内的角区分离得到明显抑制,流场得到改善.
- 傅文广孙鹏徐佳汇
- 关键词：跨声速风扇流场数值模拟
- 总压畸变对超声速压气机动叶端区流场结构的影响被引量：3
- 2013年
- 采用全周非定常数值模拟方法,对两种畸变进口条件下的超声速压气机流场进行求解,了解动叶流场参数变化和气动性能与畸变来流条件的关系,重点分析动叶根部和顶部附近激波位置、结构和强度的变化情况,揭示动叶流场参数的动态变化规律。研究表明,随畸变区范围增加,压气机质量流量和效率下降;动叶流场参数对畸变来流的动态响应主要表现为激波位置、结构和强度的周期变化,当畸变区范围足够大时,流道在畸变区中会经历深度畸变;27.2%畸变时,畸变区内流道存在根部和顶部流动状态不一致的时刻,流场状态复杂。38.2%畸变时,畸变区内动叶叶顶和叶根区域都能达到深度畸变状态,流动损失较大且稳定性差。
- 孙鹏高海洋钟兢军
- 关键词：总压畸变数值模拟压气机动叶
