国家自然科学基金创新研究群体项目(51121004)
- 作品数：38 被引量：132H指数：7
- 相关作者：王松涛陈绍文王仲奇张龙新丁骏更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学中国船舶重工集团公司北京动力机械研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金创新研究群体项目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：航空宇航科学技术动力工程及工程热物理化学工程机械工程更多>>
- 叶顶间隙对涡轮非定常气动性能的影响被引量：2
- 2014年
- 为了分析动静干涉条件下叶顶泄漏流动对涡轮气动性能的影响,对某高负荷低压涡轮级进行了不同动叶叶顶间隙下的定常和非定常数流动的值模拟研究。结果表明:叶顶泄漏流动对上游静叶和动叶中、下部区域影响极小,影响范围主要体现在叶顶区域;随着叶顶间隙增加,动叶能量损失增加,且非定常条件下的损失增加比定常条件下大;叶顶泄漏流动对叶顶通道涡的发展和生成具有抑制效果;动静干涉效应对于泄漏涡的生成、发展、运行轨迹以及范围都有影响,且随着叶顶间隙的增加这种影响效果逐渐变得明显。
- 杨彤王松涛
- 关键词：低压涡轮叶顶间隙数值模拟
- 高超声速飞行器主动冷却系统优化设计被引量：8
- 2014年
- 以碳氢燃料为冷却剂的主动冷却系统是进行高超声速飞行器热防护最有效的方法之一。在满足工作要求的情况下,应尽量减小主动冷却系统的质量,实现飞行器的轻质化目标。利用MATLAB@2007软件对高超声速飞行器燃烧室的主动冷却系统进行了优化设计,计算了冷却通道在满足各项热负荷条件下,系统的最小质量以及此时所对应的冷却通道各项尺寸。选择了Inconel X-750、Inconel 625和Hastelloy X这3种不同的镍基合金分别当做冷却通道固壁材料,并且在主动冷却系统的近燃烧侧引入热障涂层,以分析不同材料和有无热障涂层对系统轻质化的影响,为高超声速飞行器主动冷却系统的材料选择和优化设计提供了理论依据。
- 汪新智马军军彭稳根何玉荣
- 关键词：高超声速飞行器主动冷却热防护碳氢燃料优化设计
- 污垢沉积对某轴流压气机中间两级性能影响的数值研究被引量：10
- 2012年
- 采用商业三维数值模拟软件CFX,对某型重型燃气轮机的中间两级核心级轴流压气机进行数值仿真研究,通过改变流道内叶片和端壁的粗糙度、以及叶片的厚度来模拟压气机内不同程度的污垢沉积,以分析污垢沉积对两级轴流压气机性能和流场特性的影响,并在前、后级动叶分别采用不同的污垢沉积设置,以探讨前级和后级动叶污垢沉积作用的相互影响。结果表明,无论是前级动叶还是后级动叶的污垢沉积,都将引起动叶通道内角区分离的加剧,从而导致压气机性能的衰减,粗糙度增加的影响明显要大于厚度增加,且前级动叶的影响作用要大于后级动叶;前、后级动叶各自的污垢沉积对另一级动叶等熵效率的影响都较小,且增加厚度对其影响比增加粗糙度时要大;前、后级动叶各自的污垢沉积对另一级动叶的影响主要体现在总压比上,这与污垢沉积引起的流道堵塞程度有关。
- 张龙新陈绍文孙士珺王松涛王仲奇
- 关键词：燃气轮机轴流压气机粗糙度
- 深凹槽式涡轮叶顶间隙泄漏直列叶栅实验研究被引量：5
- 2015年
- 在低速风洞实验台,对具有不同深凹槽结构平面叶栅在不同间隙尺度条件下的流动特性进行了实验研究。实验采用五孔气动探针和高灵敏度及高精度的压力扫描阀测量了叶栅出口截面的气动参数,对比分析了总压损失的展向分布,并在叶栅端壁和叶片表面进行墨迹显示。结果表明,深凹槽式叶顶结构应用于本文研究的叶栅上是可行的。深凹槽尾缘开口有利于降低叶顶间隙泄漏损失,凹槽前缘开口对前缘附近局部流动产生一定影响。对整个流动通道涡生成影响不如泄漏流作用强,并且尾缘开口与前缘开口开度的匹配对叶顶间隙泄漏损失有明显的影响。
- 崔涛陈绍文周治华王晋声王松涛王仲奇
- 关键词：涡轮
- 基于宽带k分布模型的高温高压合成煤气辐射传热计算被引量：4
- 2013年
- 针对煤气化多联产系统中高温、高压合成煤气高温显热回收装置内气体辐射传热计算,由高温气体数据库HITEMP和HITRAN中获取煤气中各极性组分光谱辐射特性参数,使用一种新型宽带k分布模型计算出不同温度和压力下极性组分气体吸收系数,并进一步采用多项式拟合了吸收系数随温度变化函数,以便进行非等温和辐射平衡下的辐射传热计算。针对特定组分和压力下一维气体辐射传热的三个算例的计算结果表明,采用的宽带k分布模型计算的辐射热流分布误差约为逐线计算结果的15%,远低于全光谱k分布模型,且计算时间仅为逐线计算的0.02%,是适用于该类问题工程计算的,综合考虑计算精度和计算消耗的最优模型。
- 谭建宇张彦军吴少华刘庆江邱朋华唐慧赵彦华
- 关键词：气体辐射
- 轮缘曲线对低反力度跨声速高负荷转子性能影响的数值研究被引量：2
- 2018年
- 为探索更优的轮缘子午造型方式,进一步优化低反力度转子性能,利用三维数值模拟,对两级低反动度高负荷对转压气机第一级风扇转子的三种不同轮缘造型进行了比较研究。结果表明,与直线轮缘型线相比,凸凹波浪型(正弦曲线)轮缘可提高通流能力,降低叶尖进口激波强度,但同时增加了叶根出口结尾激波强度,转子峰值效率降低0.37%,峰值压比下降;凹凸波浪型(正弦曲线关于直线的对称曲线)轮缘通流能力最低,尽管叶尖前缘激波强度增加,但近尾缘区域凹形造型使得根部出口结尾激波强度大幅降低,转子峰值效率提升了0.05%,峰值压比上升。需要指出的是,与直线型轮缘相比,采用波浪型轮缘型线的失速裕度均下降。合理的轮缘型线是在降低叶尖反力度和负荷,确保不发生附面层分离的前提下,可以有效降低叶尖前缘激波强度和叶根结尾激波强度,提升转子气动效率。
- 孙士珺陈绍文刘维王松涛
- 关键词：高负荷气动性能
- 采用复杂三维气动布局的高负荷压气机气动设计研究被引量：2
- 2016年
- 通过数值模拟,采用融合多种流动控制手段的三维气动布局设计方法,设计了一对单级高负荷轴流压气机进行对比研究。研究结果表明:从传统压气机设计角度出发,采用复杂的三维气动布局设计方法,设计所得的压气机性能仍具备较大的提升空间。而将压气机内的设计矛盾重新分配,以最大程度地利用流动控制技术,可以显著提升压气机在设计点的气动性能,并明显拓宽压气机的稳定工作范围。
- 丁骏王松涛刘勋王仲奇
- 关键词：数值仿真
- 高负荷低反动度吸附式风扇气动设计与性能分析被引量：1
- 2018年
- 为了探索研究风扇负荷极限,采用基于增加进口正预旋和动叶轴向速度提升的两种低反动度设计方法,对叶尖切线速度为370m/s的风扇级进行了气动设计研究。通过三维数值计算,结果表明,在设计点,风扇级实现了2.39的单级压比,通流效率达90.84%,且抽吸流量仅为进口的5.5%,达到了设计目标。进一步的流场分析表明,静叶根部较高的损失系数一方面与较强的激波有关,另一方面与端壁过大的抽吸流量导致的堵塞有关。改型设计应从降低根部入口激波强度或降低抽吸流量,即增加抽吸背压或缩小抽吸面积入手。
- 孙士珺王松涛陈绍文胡应交张龙新
- 关键词：附面层抽吸气动性能
- 叶顶凹槽间隙气膜冷却的传热数值研究被引量：10
- 2018年
- 采用三维气热耦合数值模拟方法,分析了凹槽间隙底面受到泄漏流冲击的流动特性,对气膜冷却参数对凹槽间隙气膜冷却换热效果的影响进行了研究,探讨了吹风比、冷却孔位置、冷却孔角度对壁面换热的影响,并结合三维流固耦合计算,研究了叶顶气膜冷却方式对叶顶表面传热的影响。结果表明,冷却孔位于间隙流动冲击凹槽底面上游位置能有效降低壁面Nu数,获得较低的叶片表面平均温度,此时大吹风比效果更好;所选取的冷却方式使得E3高压涡轮第一级动叶的最大无量纲温度降低了0.156。
- 周治华陈绍文李伟航崔涛王松涛
- 关键词：涡轮动叶气膜冷却气热耦合
- 基于高精度WENO格式的平面叶栅内流大涡模拟被引量：1
- 2015年
- 基于5阶WENO格式结合AUSM+-up通量分裂方法编制密度基有限差分数值计算程序,并对NACA 65平面叶栅在不可压和亚音速工况下的流动进行三维大涡模拟研究,计算所得翼型表面时均压力系数分布与文献中实验结果符合较好,使数值算法和计算程序的可用性得到验证。大涡模拟获得了叶栅流道内瞬态流场的细节特征,体现了高分辨率格式捕捉精细流动结构的能力。本文工作为针对叶轮机械复杂可压缩内流问题进行更深入的高精度LES研究奠定了基础。
- 李震周逊王松涛冯国泰
- 关键词：大涡模拟WENO格式平面叶栅
