国家自然科学基金(50546013)
- 作品数：8 被引量：102H指数：5
- 相关作者：邹正平刘火星李维叶建周杨更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学中国航空动力机械研究所中国燃气涡轮研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国防基础科研计划国防科技重点实验室基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 低压涡轮内部流动及其气动设计研究进展被引量：22
- 2007年
- 随着高空无人飞行器研究的不断升温,高空低雷诺数条件下动力装置的研究越来越受到人们的重视.结合近年来国内外相关领域的研究工作,对低雷诺数低压涡轮内部复杂流动机理的研究进展进行了介绍,包括低雷诺数情况下低压涡轮内部非定常流动的特点,叶片边界层分离及转捩现象机理,上游周期性尾迹与下游叶片边界层相互作用机理等.在此基础上给出了适合低雷诺数条件的低压涡轮气动设计方法:尾迹通过与边界层的相互作用,能够抑制分离,进而减小叶型损失,在气动设计中有效引入非定常效应可以大幅度提高低压涡轮的气动负荷或降低气动损失,最终达到提高性能的目的;数值及实验结果验证了这种设计方法的有效性.
- 邹正平叶建刘火星李维杨琳冯涛
- 关键词：低雷诺数低压涡轮非定常流动气动设计
- 低速压气机不同静叶弯角对流动特性影响的数值模拟被引量：1
- 2006年
- 本文采用全三维粘性数值模拟方法研究了重复级低速压气机不同静叶弯角对流动特性的影响。计算结果表明,静叶弯曲能有效地控制静叶端壁区二次流动,降低端壁区流动损失,特别是有间隙的根部区流动。因此,静叶弯曲后改善了近失速点的流动,扩大了低速压气机的稳定工作范围。另一方面,静叶弯曲促使端壁区的低能流体向叶片中部迁移,使得叶片中部附近的损失增加,从而效率降低。叶片弯曲的同时叶片表面积增大,使得叶片表面摩擦损失增加。几方面原因导致静叶弯曲存在一个最佳角度。
- 綦蕾刘火星陈浮候安平
- 关键词：低速压气机数值模拟
- 尾迹对压气机转子性能影响的非定常数值模拟被引量：4
- 2008年
- 采用三维粘性非定常数值模拟方法,研究了上游尾迹对轴流压气机转子性能及其尖部非定常流动的影响。结果表明,在一定情况下,上游静子尾迹与转子内部流动的非定常相互作用,有可能改善近失速点的气动性能,如转子压比和效率升高,工作范围增大。其原因主要为:上游静子尾迹使转子尖区一次泄漏涡强度减弱,减少了二次泄漏涡强度或抑制了二次泄漏涡的产生,最终导致尖区损失减少;此外,尾迹使尖区激波位置后移,改变了尖部弦向的负荷分布,最终导致压气机稳定工作范围增大。
- 霍磊牛为民任丽芸
- 关键词：压气机叶尖泄漏涡尾迹非定常流动
- 轮毂封严气体对高压涡轮二次流动的影响被引量：20
- 2006年
- 利用数值模拟手段研究了高压涡轮转静子交接处封严腔中气体对涡轮内部流动结构及涡轮性能的影响。分别对没有冷气和冷气流量比例分别为1.1%,2.2%,3.75%和4.5%五种不同的情况进行了计算,并对比分析了有无冷气时流场中的流动情况和二次流的发展过程。结果表明封严腔中冷气射入主流对涡轮性能和流场结构都有较大的影响,导致了涡轮做功能力下降,效率降低,特别是对转子根部的影响最为明显。冷气流量的加大会导致转子负攻角的加大,对吸力面的流动分离有抑制作用,但负攻角过大会导致压力面发生分离。在涡轮叶型的设计中,必须对封严泄漏气体的影响加以考虑。
- 周杨牛为民邹正平刘火星李维
- 关键词：封严高压涡轮数值仿真
- 边界层吹吸气对高负荷扩压叶栅性能的影响被引量：18
- 2007年
- 采用边界层流动控制能够有效抑制扩压叶栅的流动分离。以某大弯折角低稠度扩压叶栅为研究对象,利用数值模拟手段研究了原型、叶片表面边界层单独吹气以及吹吸气相结合等边界层控制手段下的流场和叶栅性能变化情况。结果表明,无论是单独吹气还是吹吸气相结合的边界层控制方法,都能有效控制扩压叶栅中的边界层分离,从而较大幅度地增大叶栅负荷,并降低气动损失;计算表明,吹气和吸气的效果不尽相同,且吹吸气口位置及吹吸气流量对边界层的流动亦有较为明显的影响。其中采用1.7%的吹气流量,结合1.38%的吸气量,可以使静压增压比提高15%以上,而损失系数降低至原型的20%以内。
- 周杨邹正平刘火星叶建
- 关键词：压气机边界层
- 风扇进气畸变三维非定常数值模拟技术研究被引量：28
- 2007年
- 采用三维欧拉方程加体积力模型的方法,发展了一套三维非定常进气畸变数值模拟程序,以实现风扇/压气机在进气畸变条件下的全环面三维非定常数值模拟.利用该程序模拟计算了某航空发动机风扇进口稳态总压畸变条件下特性和流场结构,并与试验结果进行了对比,结果表明该程序用较小的计算机资源即可以实现对风扇全环面三维非定场畸变流场的模拟,能够以较高的精度预估气流畸变对压气机/风扇特性的影响.
- 郑宁邹正平徐力平
- 关键词：进气畸变
- 非定常流动对叶片表面负荷分布影响的数值模拟研究被引量：10
- 2006年
- 叶轮机内部非定常流动与叶片表面负荷分布之间的关系对于叶轮机的设计非常重要。本文利用数值模拟手段对单级轴流涡轮内部非定常流动进行了模拟,研究了上游叶片排尾迹和位势作用对下游叶片表面负荷分布的影响,并分析了尾迹在下游叶片通道内的演化图画。计算结果表明涡轮级环境中,上游叶片排的尾迹等对通道内部流动,叶片边界层流动损失的产生、发展和输运,以及下游叶片表面吸力面负荷分布产生明显的影响,需要在设计中加以考虑;本文还探讨了非定常效应应用于设计的可行性和思路。
- 邹正平叶健张永新刘火星李维秦代斌
- 关键词：非定常流动涡轮负荷分布尾迹
- 二维流热耦合数值模拟程序及方法研究被引量：2
- 2007年
- 本文发展了一套二维流热耦合数值模拟程序,流体域中采用结构化网格,固体域中采用非结构化网格,流体域和固体域耦合面上的网格为非匹配连接。为了使该程序能够同时模拟低速不可压流动,程序中还加入了预处理方法。此外,本文还发展了一种能较好保持通量守恒的界面插值技术,来处理流体域和固体域耦合面上的非匹配网格。数值计算结果与实验值或商业软件结果的对比表明:本程序中的预处理方法有效地改善了低速不可压流动下的计算收敛性和收敛精度,使本程序能够同时模拟高速和低速不可压流动;扩压器和叶栅的流热耦合计算表明本文程序在流热耦合计算方面具有较好的模拟能力,同时也表明本文发展的界面插值技术的可靠性。
- 李宇邹正平叶建李维周志翔秦代斌
- 关键词：数值模拟非结构网格预处理
