国家重点基础研究发展计划(2007CB210105)
- 作品数：18 被引量：64H指数：5
- 相关作者：顾春伟李雪松奉凡任晓栋马文生更多>>
- 相关机构：清华大学中国科学院中国船舶重工集团公司第703研究所更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：理学航空宇航科学技术动力工程及工程热物理石油与天然气工程更多>>
- 压气机1.5跨音级内部流动分析
- 2008年
- 对某轴流式压气机1.5跨音级进行了CFD数值模拟,分析了激波的结构、形状以及激波位置随运行工况变化的规律。研究发现在近失速工况下,动叶通道中出现强激波,同时在静叶吸力面出现大分离。在近堵塞工况下,静叶根部通道喉部产生了激波,导致流动堵塞,静叶尾缘吸力面出现很强的二次流,使得压气机近堵塞工况损失很大,效率很低。
- 李建君顾春伟
- 关键词：激波压气机性能
- 时间推进的动量插值方法研究被引量：1
- 2010年
- 在时间推进法下使用可压不可压统一算法进行低马赫数不可压流动计算,可能会遭遇压力速度失耦这一不可压流动计算经典难题。现有的解决方法需要全场统一的经验常数,不能满意地解决这一问题。为此,本文在继承了现有方法中界面速度这一慨念的基础上,通过形式推广节点速度求解公式获得界面速度求解公式。求解界面速度公式中的压力梯度项采用计算得到,而其它项采用插值得到,从而得到新的时间推进法下的动量插值方法。这一方法不需要经验参数,数值算例表明其具有较好的抑制压力速度失耦现象的能力。
- 李雪松顾春伟
- 多级轴流压气机稳定性数值研究被引量：2
- 2010年
- 本文以某压气机前五级为研究对象,利用计算流体力学方法研究了可转静叶对提高压气机部分转速下喘振裕度的效果,研究表明,可转静叶能够明显地提高压气机部分转速下的喘振裕度。通过分析影响压气机不稳定性的因素,给出了一个扩压参数来衡量压气机稳定性和承载能力,从而指导选取最优可转静叶安装角,使压气机喘振裕度达到最大,并在该参数的指导下,得出了可转静叶的一组最优安装角。
- 任晓栋李想顾春伟
- 关键词：失速
- 有大分离的压气机高压级静叶分离涡模拟研究被引量：4
- 2009年
- 将分离涡模拟方法应用于高雷诺数压气机静叶有大分离的复杂流动计算中,研究该方法对分离的模拟能力。采用约280万网格,SA计算仅能得到定常结果。DES计算在叶片中部小分离区域,所得到的非定常波动较弱,尾迹掺混略慢于SA,结果整体上与SA类似。在叶片端壁附近有大分离的区域,DES结果捕捉到了明显的非定常现象与压力波动,计算表明吸力面涡脱落会加强掺混,而端壁分离则会加强尾迹。另外,DES计算比SA更详细地描述了涡结构。这表明DES有比SA更好的模拟大分离的能力。计算结果也加深了对静叶角涡与尾迹发展的认识。
- 李雪松顾春伟
- 关键词：尾迹
- 新型高低速流统一算法及其叶轮机应用被引量：7
- 2007年
- 对于可压缩/不可压缩混合流动或高低速混合流动问题,目前没有较好的解决方法。基于Roe格式及预处理方法,提出了全速度Roe格式。全速度Roe格式是将Roe格式与低速Roe格式通过一个与本地马赫数相关的函数联合而得到的。与标准Roe格式相比,对亚音速流动,全速度Roe格式中声速对数值耗散的影响随着马赫数变化而变化。与预处理Roe格式相比,全速度Roe格式简单易于实现,而且没有计算稳定性的限制,不需要采用全局截断处理,从而在理论上对高低速流动具有一致精度。事实上,全速度Roe格式意味着可以通过直接改变Roe格式的非线性特征值,解决可压不可压流动统一计算精度的问题。这是对统一算法的新观点。数值模拟表明,全速度Roe格式具有与预处理Roe格式一样的激波捕获能力、极低速流动准确模拟能力。
- 李雪松顾春伟徐建中
- 关键词：预处理
- 1.5级跨声压气机中时序效应的研究被引量：10
- 2010年
- 以在建中的1.5级跨声压气机试验台所使用的压气机为研究对象,利用计算流体力学方法对其内部时序效应进行了研究.研究表明:静叶尾迹与出口导叶边界层中低能流体发生掺混时,掺混损失小,压气机效率高;静叶尾迹与出口导叶主流区中的高能流体掺混时,掺混损失大,压气机效率低,且最高效率与最低效率相差约0.4%;入口导叶与静叶间时序效应不明显.此外,得出了静叶-出口导叶轴向间隙与静叶-出口导叶间最佳时序位置的关系曲线.
- 任晓栋顾春伟
- 关键词：非定常尾迹掺混
- 压气机静叶气封几何优化与流动分析被引量：9
- 2009年
- 为了削弱静叶叶根气封间隙流对压气机性能的不利影响,在分析该间隙流特点的基础上提出了相应的优化方法,即增加上游气封口处的几何削角来控制泄漏流与主流的相互作用,削弱其对主流流动的干扰。结合优化前后计算结果的比较得出,优化后气封泄漏流与主流流动的掺混位置更接近气封槽内迁移,泄漏流引起的阻塞减少,损失减小,静叶排的性能提高。多个不同削角的计算比较表明存在一最佳削角约为25°,此时三排叶片的效率提高0.47%。
- 马文生禄堃顾春伟
- 关键词：压气机数值模拟
- 新型高负荷氦气压气机的三维级性能研究被引量：1
- 2012年
- 按照传统空气设计规律设计的氦气压气机存在级数较多的问题.为了提高氦气压气机的级压比以减少级数,采用适合于氦气压气机的新型基元级速度三角形理论进行高负荷氦气压气机的三维级气动设计,应用CFD软件对其三维级流场进行数值模拟,同时进行了与常规设计准则的对比研究.研究结果表明,高负荷基元级沿径积叠成三维级是可行的;相同条件下,高负荷设计三维级方案设计点的级压比达到1.138 8,级压比是常规设计的2倍多,且效率还能维持高达89.86%的较高水平.
- 龙艳丽徐立民于景磊
- 关键词：气动设计数值模拟
- 全速度Roe格式低速性质解析证明被引量：1
- 2008年
- 全速度Roe格式是一种新型的可压不可压统一计算格式,这一格式表达了这样一个新观点:有别于预处理方法,可以直接修正标准Roe格式耗散中的非线性特征值,从而使Roe格式耗散性质满足低速流动的要求.为了更好地支持这一新观点,需要有数学上的证明。通过摄动法,本文在理论上证实了这一观点.首先证明了低速Roe格式的性质与连续的方程一致,这一证明较为简单;随后证明了在低马赫数条件下,全速度Roe格式是低速Roe格式的有限放大,从而说明用全速度Roe格式离散的方程的低速性质,也与连续的方程一致.证明过程中,还得到了速度压力失耦现象的解释.
- 李雪松顾春伟
- 静动干涉流动的分离涡模拟研究被引量：5
- 2009年
- 本文基于一种并行高精度的静动交接面处理方法,采用了SA模型及基于SA的分离涡模拟DES方法,进行了某压气机静动干涉流动的计算。研究表明对本文算例,在微小分离处,如20%到80%叶高处,DES与SA计算出的流动损失相差很小;而在大分离处,如叶根叶顶处,DES结果与SA差别较大,并且DES可更好地描述涡结构。在叶顶处,DES计算出比SA更强的泄漏流动,导致更大的损失。在叶根处,DES计算出了明显的静叶动态尾迹涡脱落现象,这一现象导致了与SA不一样的损失机理,即脱落涡与动叶头部相撞而产生时序效应,从而使计算损失较小。同时,本文研究结果与之前对孤立静叶的研究是相互验证的。
- 李雪松奉凡顾春伟
- 关键词：尾迹叶顶泄漏流
