国家自然科学基金(51306126)
- 作品数：10 被引量：21H指数：3
- 相关作者：李广超张魏寇志海付建杜治能更多>>
- 相关机构：沈阳航空航天大学中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所西北工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金辽宁省大学生创新创业训练计划项目更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术动力工程及工程热物理机械工程更多>>
- 双出口气膜孔冷却效率实验被引量：3
- 2014年
- 为了进一步理解双出口气膜孔的冷却特性,建立了气膜冷却效率实验台,通过红外测温技术研究了圆孔和4个不同次孔方位角的双出口孔在吹风比为0.3~2.0时的冷却效率.结果表明：和圆孔相比,次孔方位角为30°,45°,60°双出口孔能提高面平均冷却效率18%~37%.次孔方位角为30°双出口孔在低吹风比下提高冷却效率最显著,次孔方位角为60°双出口孔在高吹风比下提高冷却效率最显著.在研究的吹风比范围内,次孔方位角为45°双出口孔都能较显著地提高冷却效率,次孔方位角为75°双出口孔冷却效率低于圆孔冷却效率.
- 李广超凌旭寇志海吴超林张魏
- 关键词：航空发动机涡轮叶片气膜冷却
- 吹风比对层板外部气膜冷却特性的影响被引量：1
- 2015年
- 应用窄带瞬态液晶测量技术对轴向1个单元层板模型的外表面冷却效率和换热系数,在气膜孔射流角度分别为30°和90°,吹风比分别为1.0,1.5和2.0下的变化规律进行了试验研究。结果表明:层板模型双排孔下游区域冷却效率均随着吹风比的增大而减小;不同射流角度气膜孔的冷却效率分布形态不同;30°和90°气膜孔层板表面换热系数随吹风比的变化均不明显。
- 李广超曹喜峰刘永泉杜治能张魏
- 关键词：燃气轮机层板吹风比换热系数
- 双向扩张型孔射流流量系数试验研究
- 2015年
- 为了探索双向扩张气膜孔的流阻特性,提高燃气轮机涡轮的气膜冷却效果,在吹风比分别为0.5,1.0,1.5,2.0和主流雷诺数分别为6 500,10 000和13 500下,通过试验方法对不同射流角度和气膜孔出口宽度下孔的流量系数进行研究。结果表明:吹风比为0.5时,射流角度对气膜n流量系数的影响较小;吹风比为1.0,1.5,2.0时,射流角度从30°增大到60°,流量系数随之增大,最大增幅31%,射流角度从60°增大到90°,流量系数变化较小;气膜孔出口宽度与孔径比从1.5增大到2.5,吹风比为0.5时的流量系数变化较小;吹风比为1.0,1.5,2.0时,流量系数最大增幅为18%,并且增幅随着射流角度增大而减小;吹风比从0.5增大到2.0,流量系数最大增幅为107%;主流雷诺数对流量系数影响较小。
- 李广超陈钰恺张魏付健
- 关键词：燃气轮机气膜冷却吹风比雷诺数
- 三通道特斯拉阀门结构设计与优化被引量：5
- 2020年
- 针对现有特斯拉阀门仅有2个端口,无法将因逆压超过临界值而回流的流体排出,进而影响前级机械部件正常工作的问题,课题组提出了一种三通道特斯拉阀门,并对其进行结构优化。首先结合流场仿真分析此结构的设计原理,提出了影响工作效率的变量;然后使用Kriging代理模型构建设计变量与目标变量之间关系的响应面,运用粒子群算法(PSO)实现对总目标函数的寻优,完成了三通道阀门多目标优化设计;最后利用CFD软件完成对优化结果进行验证。结果表明:半径参数是影响效率的重要因素,响应面拟合效果良好,优化后入口静压降低6.85%,流量比降低10.56%,阀门工作效率有所提高。优化后的结构可改善倒吸回流状况,且无可动部件,便于加工和使用。
- 刘海洋张钲浩李广超王森马佳
- 关键词：粒子群算法计算流体动力学
- 涡轮叶顶间隙密封冷却综合特性评估方法
- 2014年
- 为了评估带气膜冷却涡轮叶顶间隙的密封和冷却综合特性,在强化传热综合因子中引入气膜冷却效率,推导出了密封冷却综合因子表达式。其物理含义为:主流在一定功率作用并喷入一定量冷气时,被评估的传热方式与基准传热方式传热性能比。数值模拟获得了动叶顶部隔板迷宫间隙气膜冷却和密封特性数据,利用该因子对密封冷却综合特性进行了评估。结果表明:在研究的吹风比内,迷宫结构的冷却效果相比于平叶顶间隙有所改进,随着吹风比减小,改进程度先增加后减小;密封效果只有在高吹风比时有所改进。密封冷却综合特性都得到了改进,吹风比越小,密封冷却综合特性越好。
- 李广超曹喜峰凌旭张魏寇志海
- 关键词：涡轮密封综合特性
- 单入口-双出口孔射流流量系数研究
- 2014年
- 为了探讨单入口-双出口孔内流阻特性,试验研究了不同次孔方位角下该孔的流量系数。吹风比变化范围为0.2到2.0,基于通道入口主流速度和气膜孔直径的雷诺数为6200、9300和12400。结果表明:次孔方位角45°和90°的单入口-双出口孔流量系数大于其他孔型流量系数,最大增幅为15%;低吹风比时,吹风比变化是引起流量系数变化的主要原因,而主流雷诺数和次孔方位角变化对流量系数几乎没有影响;高吹风比时,吹风比、雷诺数和次孔方位角的变化对流量系数都有一定影响。综合考虑流量系数和文献中冷却效率数据,得出次孔方位角为45°的单入口-双出口孔为最优孔型。
- 李广超吴超林张魏赵国昌寇志海刘宇
- 关键词：航空发动机
- 宽口扇形孔射流气膜冷却效率研究被引量：3
- 2016年
- 为了揭示宽口扇形孔射流提高冷却效率的机理,采用商业软件及k-ε模型对吹风比为0.5,1.0,1.5和2.0的宽口扇形孔射流气膜冷却效率进行了数值模拟及分析。结果表明:宽口扇形孔射流有效地增加了冷气径向覆盖范围,冷气和燃气掺混后的流场相比于圆柱孔射流流场更有利冷气贴附于壁面,其冷却效率明显高于圆柱孔射流冷却效率;宽口扇形孔射流在吹风比为1.0,1.5和2.0时的冷却效率差别较小,且均明显大于吹风比为0.5时的冷却效率。
- 李广超陈钰恺张魏寇志海
- 关键词：涡轮叶片气膜涡流吹风比
- 双向扩张孔出口宽度对气膜冷却特性影响被引量：1
- 2016年
- 采用窄带液晶瞬态测温技术,研究了圆柱孔和不同出口宽度双向扩张孔气膜冷却特性。主流雷诺数为6500,吹风比为1.0和2.0。双向扩张孔入口宽度为1.5倍孔径,出口宽度分别为1.5倍、2.0倍和2.5倍孔径。结果表明:吹风比为1.0时,出口宽度对气膜冷却效率和换热系数二维分布影响较小。吹风比2.0时,增加出口宽度不仅改变了气膜冷却效率和换热系数分布,还增大了径向平均冷却效率值,减小了径向平均换热系数值。双向扩张孔出口宽度增大到2.5倍孔径时,面平均冷却效率较圆柱孔增加118.2%,面平均换热系数降低14.3%。吹风比为2.0时,与圆柱孔相比,出口宽度增加逐渐改变了气膜冷却效率和换热系数二维分布。双向扩张孔出口宽度增大到2.5倍孔径时,面平均冷却效率增加了219.4%,面平均换热系数降低了27.2%。
- 李广超付建张魏寇志海
- 关键词：热色液晶图像处理气膜冷却换热系数
- 雷诺数和湍流度对叶片表面边界层转捩和换热特性的影响被引量：1
- 2021年
- 为了深入了解涡轮叶片表面边界层转捩特性及其对换热系数的影响,在叶栅风洞中分别测量了进口雷诺数为5×10^(5)、6×10^(5)和7×10^(5)时叶片表面压力分布,并将压力数据加载到边界层计算程序TEXSTAN中,计算了每个进口雷诺数在来流湍流度为3%、5%和7%时叶片表面换热系数分布。结果表明,进口雷诺数增大,压力面转捩点基本不变,吸力面转捩点前移3%~7%相对弧长,换热系数沿叶片型面减小的区域缩短。来流湍流度对压力面流动和换热的影响弱于吸力面,湍流度增大使压力面转捩点前移5%~10%,换热系数增加16%~34%,使吸力面转捩点前移17%~24%,换热系数增加19%~41%。
- 王裕东赵长宇李广超王晶晶张魏
- 关键词：边界层雷诺数湍流度换热系数转捩点
- 温比对双向扩张孔射流气膜冷却效率的影响被引量：7
- 2015年
- 为了探讨冷热流体真实温比与小温比的气膜冷却特性差别,采用湍流模型及Fluent软件,对吹风比Br分别为0.5和2.0,温比Tr分别为1.1和2.0的双向扩张孔射流气膜的流场、温度场和冷却效率分布进行研究。结果表明：Br=0.5时,2种温比下的冷气扩散基本一致,径向平均冷却效率差别不大;Br=2.0时,Tr=2.0的冷气径向扩散优于Tr=1.1的,径向平均冷却效率较Tr=1.1时增幅13.4%-55.5%。
- 李广超付建刘永泉杜治能张魏
- 关键词：气膜冷却吹风比流场径向扩散
