国家重点基础研究发展计划(2007CB210107)
- 作品数：38 被引量：245H指数：9
- 相关作者：丰镇平姜培学王秋旺杨佃亮章大海更多>>
- 相关机构：西安交通大学清华大学中国石油大学（华东）更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术交通运输工程更多>>
- 凹槽状动叶顶部非定常气膜冷却性能的研究被引量：10
- 2010年
- 采用数值求解三维(RANS)方程的方法,开展了燃气透平级在动静叶干涉下凹槽状动叶顶部定常和非定常气膜冷却性能的研究.定常计算结果表明:吹风比为1.0时的动叶顶部气膜冷却有效度优于吹风比为0.5和1.5的情况.在吹风比为1.5时,气膜冷却气流脱离槽底壁面并导致气膜冷却有效度降低.非定常计算结果表明:在动静干涉下凹槽状动叶顶部内流动和气膜冷却有效度具有高度的非定常特征;上游静叶尾迹和通道涡周期性地与动叶顶部间隙泄漏流相互作用,使得动叶顶部凹槽底部分离线发生变化,冷却气流覆盖槽底壁面的位置和面积也发生相应的改变,进而导致槽底和槽侧面的气膜冷却有效度发生变化;定常计算得到的凹槽底部气膜冷却有效度的预测值大于非定常计算的时均结果.
- 李军王金山蒋勇丰镇平
- 关键词：燃气透平非定常流动气膜冷却
- 不同主流进口湍流度下的超音速气膜冷却被引量：5
- 2010年
- 本文通过数值模拟的方法计算并分析主流进口湍流度、冷却流进口高度和进口马赫数对超音速气膜冷却的影响。计算结果表明,主流进口湍流度对超音速气膜冷却有较大影响,增大主流进口湍流度会减弱超音速气膜冷却效率,同时还表明,增大冷却流进口高度以及进口马赫数,能减弱主流湍流度对超音速气膜冷却的影响。
- 彭威姜培学
- 关键词：超音速气膜冷却湍流度
- 开槽气膜孔结构对气膜冷却和流动特性的影响被引量：2
- 2010年
- 运用数值模拟的手段,从流动特性和冷却特性两方面评价了各种开槽气膜冷却孔结构的优劣。从流动的机理揭示了在相同的槽深下,不同的横槽结构对改善气膜冷却效率和流量系数的影响,并比较了在气膜孔出口和入口均开有横槽后对流动和冷却特性的影响。结果表明:开横槽后,气膜孔出口下游的冷却效率得到不同程度的改善,吹风比越大,改善的程度越明显。在横槽下游5D-10D的范围内,冷却效率的改善程度最大;在气膜孔出入口处均开有斜横槽的结构和用圆角过渡气膜孔入口处的横槽均是提高气膜冷却效率和减小气膜孔流动阻力的有效措施,而在气膜孔出口处的横槽用圆角过渡则不利于改善气膜冷却效果。
- 章大海王振波曲燕王秋旺
- 关键词：气膜冷却数值模拟横槽
- 流体在微多孔介质内对流换热实验研究被引量：8
- 2008年
- 本文对空气流过烧结微多孔介质内部对流换热进行了实验研究,分析了不同颗粒直径下对流换热努谢尔特数随流量的变化。结果表明;当颗粒直径为200～40μm时,实验得到的对流换热努谢尔特数与已有研究结果符合很好;当颗粒直径为20μm和10μm时,实验结果略小于已有研究结果,说明空气在微多孔介质中的对流换热需要考虑微尺度效应的影响。同时,根据实验结果给出了微多孔介质内对流换热努谢尔特数与雷诺数的经验关联式,并提出了考虑努森数的修正关联式。
- 胥蕊娜姜培学
- 关键词：对流换热
- 气体在微细多孔介质中的流动阻力研究被引量：5
- 2009年
- 本文对空气、氢气和氦气流过微细多孔介质内部的流动阻力特性进行了实验研究,分析不同气体在不同颗粒直径条件下摩擦因子与等效雷诺数的关系。结果表明:对于空气、氢气和氦气,当颗粒直径为225μm和125μm时,由于可压缩性的影响,摩擦因子略大于经验公式结果。对于空气,当颗粒直径为90μm和40μm时,实验得到的摩擦因子小于经验公式结果。对于氢气和氦气,当颗粒直径为125μm时,经过可压缩性修正的摩擦因子实验值略小于经验公式结果;颗粒直径为90μm和40μm时,摩擦因子小于经验公式结果。因此,对于空气、氢气和氦气,当颗粒平均直径小于90μm时,微细多孔介质中的流动特性存在稀薄气体效应。
- 黄寓理姜培学胥蕊娜
- 关键词：微细多孔介质
- 超声速气膜冷却中激波抑制的研究被引量：4
- 2011年
- 针对激波破坏超声速气膜冷却的机理,本文提出了一种壁面开孔的结构,数值研究结果表明:一方面,壁面开孔的结构能使激波作用的区域壁面附近的压力分布较均匀,从而使近壁区的马赫数分布比不开孔的壁面要高,有利于超声速气膜冷却。同时在激波的作用下,冷却气体可以通过开孔壁面的孔进入槽道内,而在槽内的下游再从孔里流出,保护下游的壁面,这将减少主流和冷却流的掺混程度,从而也能有效地抑制激波对壁面冷却效果的破坏。
- 彭威姜培学
- 关键词：超声速气膜冷却激波
- 透平级轴向间隙对非定常流动干涉影响的研究被引量：3
- 2009年
- 针对透平级在两个轴向间隙下的非定常流场,应用全三维黏性非定常数值模拟方法分析比较了不同轴向间隙下的流场干涉现象,并引入了损失非定常波动机理.结果表明:透平级轴向间隙增大近1倍后,势干涉的变化在静叶和动叶前缘处体现得更为明显,壁面静压波动幅值分别降低了80%和60%左右,叶栅间的位势干涉强度较负射流强度下降的快;当负射流迁移至动叶吸力面尾部时,对气流分离会起到抑制作用,为沉寂效应的产生引入了一种新的诱发机制;针对静叶吸力面边界层内气流,通过耗散函数建立了静压与熵值之间的耦合关系,发展了分析非定常流场中损失波动的方法.
- 石龑李少军邓清华李军丰镇平
- 关键词：透平级轴向间隙非定常数值模拟
- 叶顶单一气膜孔位置传热特性的数值研究
- 2011年
- 本文采用数值模拟的方法对凹槽叶顶前缘气膜孔的位置进行了研究,通过改变前缘第一气膜孔位置来分析叶顶区传热。数值模拟结果表明,由于冷却气对该区域没有提供足够的保护,肩壁表面的平均绝热效率远低于凹槽底面,平均传热系数远高于凹槽底面。叶顶第一气膜孔向前缘移动使肩壁表面的平均传热系数先升高再降低,叶顶前缘低绝热冷却效率区逐渐消失。
- 王进曾敏王秋旺
- 关键词：叶片气膜冷却传热系数
- 凹槽对动叶顶部流动和换热的影响被引量：21
- 2007年
- 应用数值方法和标准k-ω紊流模型,研究了凹槽对燃气轮机透平动叶顶部间隙内流动与换热的影响,考虑了平顶部及4种不同深度凹槽的影响。结果显示,在凹槽内存在复杂的流动结构,不同凹槽深度时呈现出不同的涡结构.在凹槽深度小于3%相对叶高时,泄漏流动随凹槽深度的增加而减少,而高于3%时泄漏流量则几乎不变。凹槽的存在使得凹槽底部局部区域换热率较平顶部时升高,但总体来说,叶顶平均表面换热率随凹槽深度的增加而降低.
- 杨佃亮丰镇平
- 关键词：轴流透平
- 变截面主流加速对超音速气膜冷却的影响被引量：5
- 2008年
- 本文对扩张通道和直通道中的超音速气膜冷却进行了数值模拟,分析了主流加速和不加速两种情况下超音速气膜冷却的差异。计算结果表明,在主流加速的情况下,超音速气膜冷却的效果要好于相同进口条件下主流不加速的情况,并且这种差异越到下游越明显。同时,在本文计算的工况范围中,无论主流加速还是不加速,增大主流进口马赫数或者减少冷却流进口马赫数都使气膜冷却效率下降,而壁面静压则由主流气体决定.
- 彭威姜培学
- 关键词：超音速气膜冷却
