上端壁翘曲对涡轮叶栅流场的影响
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弧形端壁造型对不带冠涡轮气动性能的影响摘要:本文旨在探讨写弧形端壁造型对不带冠涡轮气动性能的影响。
通过离心实验,研究了端壁造型在改变涡轮内部流动特性方面的作用。
结果表明,写弧形端壁造型显著提高了涡轮的压缩比,减少了空气流出口处的静压降,提高了单位喷口面积的推力,侧量减少等。
关键词:写弧形端壁造型;不带冠涡轮;离心实验;压缩比;推力正文:本研究旨在探讨写弧形端壁造型对不带冠涡轮的气动性能的影响。
实验采用离心法,涡轮装配了写弧形端壁造型,并测量了与不带冠涡轮相比涡轮性能参数的变化。
实验表明,写弧形端壁造型使涡轮的压缩比提高了2.1%,流量和压力损失降低了10.1%和14.7%,推力增加了6.13%,侧量降低了3.5%。
因此,写弧形端壁造型可以显著提高不带冠涡轮的气动性能。
应用研究表明,写弧形端壁造型可以提供有效的方法来改善不带冠涡轮的气动性能。
写弧形端壁造型可以为非常宽的涡轮槽形降低压力损失,增加压缩比,从而提高推力和侧量。
此外,调整涡轮内部流动特性可以改进涡轮效率,减少热损失,并产生良好的升力性能。
例如,写弧形端壁造型在涡轮叶片设计中得到广泛应用,可以改善涡轮工况下的流动特性。
考虑到涡轮在高转速下遇到的进口冲击,写弧形端壁形状可以使涡轮流场中的能量更好地传递,提高涡轮内部的调节能力,从而改善涡轮在高转速下的工作特性。
此外,写弧形端壁造型还可以用于涡轮调节器的设计。
当涡轮面临负压或排气时,写弧形端壁造型可以有效地降低面积处的压力损失和热损失,从而提高涡轮效率。
此外,随着空气流量的变化,写弧形端壁造型可以实现快速的气动调节,从而调节涡轮的性能参数,使涡轮具有良好的工作可靠性。
因此,写弧形端壁造型可以提高涡轮的稳定性和效率,延长涡轮的使用寿命,同时提高用户的工作效率。
在生产实践中,写弧形端壁造型的实施可以进一步提高不带冠涡轮的性能。
涡轮的端壁形状可以有效地改变流量在内部的分布特性,从而调节涡轮的效率和性能特性,使其适用于某些特定的应用场合。
涡轮平面叶栅端壁附近的流动和损失摘要:本文基于数值模拟方法,深入研究了涡轮平面叶栅端壁附近的流动和热损失的行为。
研究结果显示,随着流态参数的变化,涡轮平面叶栅端壁附近的流动和损失也会发生变化。
本文进一步讨论了这种变化如何影响涡轮的效率。
关键词:涡轮平面叶栅,端壁,流量,热损失,流态参数正文:首先,本文介绍了数值模拟方法在研究涡轮流动中的应用,并讨论了研究参数的选择。
然后,本文运用数值模拟方法来深入研究叶片端壁附近的流动。
通过改变流态参数,研究了不同参数下涡轮叶片端壁附近的流动和热损失的行为。
结果表明,随着流态参数的变化,涡轮叶片端壁附近的流动和损失也会发生变化。
本文进一步讨论了这种变化如何影响涡轮的效率。
最后,结合实际情况提出了加强涡轮效率的方法,为提高涡轮能量利用率提供了理论参考。
数值模拟是一种研究流体问题的有效方法,它可以用来模拟运动物体的流量、热力学损失和流场演变等过程。
在本文中,我们运用数值模拟的方法来探讨涡轮叶片端壁附近的流动和热损失的行为。
首先,我们建立了相应的数值模型,包括涡轮平面叶栅端壁的几何形状,流体性质参数和网格分布等,然后用模拟程序将相关参数输入模型,并在改变参数值的情况下,进行精确的模拟。
我们预测了涡轮叶片端壁随着流态参数变化时的流动和损失情况,包括流量、热量、温度和压力等。
我们通过给出系统数据,以及与实际测量结果的比较,证明了利用数值模拟方法定量研究涡轮叶片端壁的流动和热损失的可靠性,从而为涡轮的优化提供了参考。
在本文中,我们还讨论了流态参数对涡轮叶片端壁附近流动、温度和热损失的影响。
研究表明,当流态参数变化时,叶片端壁流动和损失会有所变化。
我们发现,流态参数对涡轮效率的影响是非常重要的,随着流态参数的变化,涡轮的效率也会有所不同。
我们发现,当流态参数处于一定范围内时,涡轮的效率也最高,与其他流态参数相比,在这个范围内涡轮的效率最佳。
此外,本文还针对实际情况提出了优化涡轮效率的方法,例如调整涡轮叶片端壁附近的流动状态,通过改变叶片尺寸、改变叶片材料或使用更显著的增油技术等进行优化,以提高涡轮的能量利用率。
叶片正弯曲对压气机叶栅叶片表面流动的影响摘要:本文旨在探讨叶栅叶片正弯曲对压气机叶栅叶片表面流动的影响。
首先,评估不同叶片正弯曲角度(从0°到90°)的叶片振动率,然后通过测量涡跃转换振幅以及涡流强度来计算激波发生的频率和位置。
结果表明,叶片正弯曲影响叶片表面气流动态特征,如激波发生,振动率和涡流强度。
关键词:叶栅叶片正弯曲,压缩机叶栅叶片表面流动,振动率,激波。
正文:本文旨在探讨叶栅叶片的正弯曲对压缩机叶栅叶片表面流动的影响。
为此,Flow-3D模拟算法用于评估略微弯曲叶片(0°起)的叶片振动率并通过典型涡跃转换振幅以及典型涡流结构强度来计算激波发生的频率和位置。
结果表明,叶片正弯曲显著影响涡跃转换振幅以及涡流强度,从而影响激波发生的频率和位置,极大地降低叶片表面流动质量。
此外,叶片正弯曲还会增加叶片振动率。
综上所述,叶片的正弯曲会显著影响压缩机叶栅叶片表面流动的性能,因此应该加以充分考虑。
叶片正弯曲对压缩机叶栅叶片表面流动的影响有着重要的实用意义。
在一些压气机的设计过程中,必须考虑到叶片正弯曲。
叶片太弯曲会使激波更猛烈地出现并影响叶片表面的气动性能,从而影响压气机的效率。
因此,在压气机叶片的设计和工作原理设计中,应当重视叶片正弯曲。
首先,必须根据工作条件和性能目标,采用合理的叶片正弯曲角度,以降低叶片上涡流强度,减少振动率,减少激波强度以及减少能量损失,从而提高压缩机效率。
其次,在实验过程中,应按照叶片正弯曲或叶片振动率的变化,进行精确的测量和分析,以确定相应叶片正弯曲角度的最优参数,以便将压缩机的性能提高到最优水平。
此外,在应用叶片正弯曲时还应考虑叶片的几何结构,特别是其表面凹凸度,以降低压气机叶栅叶片表面的振动率和流动不稳定性。
一般情况下,叶片表面凹凸度越小,其振动率也越低。
另外,叶片表面凹凸度越大,其激波发生的频率也会增加,因而流动不稳定性也会增加。
因此,叶片表面凹凸度也应得到充分考虑,以提高叶片表面的流动质量。
来流湍流度及端壁效应对涡轮叶片上对流换热的影响
来流湍流度及端壁效应对涡轮叶片上对流换热的影响
利用大尺寸低速开式叶栅风洞对涡轮叶片表面的对流换热进行了实验测量,叶片高度方向布置了3个测量位置,距端壁距离分别为5 mm,30 mm及150 mm.重点对比研究了高来流湍流度、端壁效应及来流雷诺数对涡叶片中部及根部区的过渡起始点、过渡区长度及换热的影响.实验参数范围是:来流湍流度Tu=0.75~13.5%,来流雷诺数Re=60000~240000.
作者:朱惠人许都纯郭涛刘松龄 Zhu Huiren Xu Duchun Guo Tao Liu Songlin 作者单位:西北工业大学刊名:航空动力学报 ISTIC EI PKU英文刊名:JOURNAL OF AEROSPACE POWER 年,卷(期):1999 14(3) 分类号:V231.1 关键词:湍流叶片对流换热测量。
超跨声涡轮扇形叶栅试验流场周期性设计唐国庆;黄康才;薛伟鹏【摘要】在叶片数较少的超跨声涡轮扇形叶栅试验中,由于出口导流板角度、长度等因素造成的激波反射和堵塞作用,不能真实模拟发动机叶片工作时的出口条件,叶栅通道流场无周期性,试验结果无法反应叶片的真实工作状态.针对此类问题,对超跨声涡轮扇形叶栅试验进行了数值模拟分析,并提出了解决方案.通过对超跨声涡轮扇形叶栅试验件出口导流板进行优化,改善了超跨声涡轮扇形叶栅试验的流场周期性,进一步提高了超跨声涡轮扇形叶栅试验的准确性.【期刊名称】《燃气涡轮试验与研究》【年(卷),期】2018(031)003【总页数】6页(P27-31,13)【关键词】航空发动机;超跨声涡轮;扇形叶栅;试验;周期性;堵塞【作者】唐国庆;黄康才;薛伟鹏【作者单位】中国航发四川燃气涡轮研究院,成都610500;中国航发四川燃气涡轮研究院,成都610500;中国航发四川燃气涡轮研究院,成都610500【正文语种】中文【中图分类】V231.31 引言随着飞机发动机推重比和单位推力的逐渐提高,迫使其采用大膨胀比、高效率、大焓降的高温超跨声速涡轮与之匹配,由此带来的二次流损失、激波损失以及与涡轮冷却有关的损失显著增加,使得涡轮设计更加复杂。
为验证设计方法和设计结果,需要对叶栅流动进行系统的试验研究。
平面叶栅试验可以方便、经济、快速地研究超跨声速叶栅中的激波的强度、形状和位置,激波与附面层的相互作用,叶片尾迹内的压力、方向分布等基本流动现象[1-2],但受二维流动的限制,无法验证叶轮机内复杂的三维特性。
环形叶栅试验可以得到三维流动结构、局部和总的损失、流通能力及二次流等方面的大量数据,但其具有能源消耗大、加工费时、测试困难等不利因素。
如果在由7~10片叶片构成的扇形叶栅上进行叶栅气动性能研究,只要能保证叶栅后的径向压力梯度和通道内的周期性,则不存在上述问题,可方便快捷地进行详尽的流动试验研究。
叶片弯曲对有叶顶间隙叶栅流场结构影响的实验研究叶片弯曲对有叶顶间隙叶栅流场结构影响的实验研究1.引言叶栅是由许多叶片排列组成的流体机械装置,在航空工业、能源行业等领域中起着重要作用。
叶栅的流场结构对于其性能和效率具有重要影响。
近年来,研究人员开始关注叶片弯曲对叶栅流场结构的影响,特别是叶片弯曲与有叶顶间隙的叶栅流场结构之间的关系。
本文将通过实验研究,探讨叶片弯曲对有叶顶间隙叶栅流场结构的影响以及可能的机制。
2.实验方法为了研究叶片弯曲对叶栅流场结构的影响,我们设计了一系列实验。
实验中使用了带有不同弯曲程度的叶栅,并测量和记录了流场中的速度、压力和涡量等参数。
实验中使用了高精度的测量设备,以确保数据的准确性和可靠性。
我们还采用数值模拟方法对实验结果进行了验证。
3.实验结果与分析通过实验数据的分析,我们观察到了以下现象:- 叶片弯曲程度越大,叶栅流场结构越复杂。
我们发现,在较小的叶片弯曲程度下,叶栅流场结构呈现出较为简单的纵向涡旋;然而,当叶片弯曲程度增加时,流场中出现了更多的横向涡旋,并且纵向涡旋的分布变得更加复杂。
- 叶片弯曲可以引起流场中的速度分布不均匀性。
当叶片弯曲程度较小时,流场中的速度分布相对均匀;但是随着叶片弯曲程度的增加,流场中出现了速度差异较大的区域,这可能会对叶栅的性能产生影响。
- 叶片弯曲还会导致叶栅内部的压力分布变化。
我们观察到,在叶片弯曲程度较小的情况下,叶栅内部的压力分布相对均匀;然而,当叶片弯曲程度增加时,压力分布出现了明显的不均匀性,这可能会对叶栅的气动性能产生负面影响。
4.讨论与展望通过以上实验结果的分析,我们可以得出以下结论:- 叶片弯曲对有叶顶间隙叶栅流场结构具有显著影响。
叶片弯曲程度的增加会导致叶栅流场结构的复杂性增加,并且会引起流场中速度和压力分布的变化。
- 叶片弯曲对叶栅的性能和效率可能会产生影响。
高度不均匀的速度和压力分布可能会导致叶栅的性能降低,并增加气动噪声和振动等问题。
涡轮增压器涡轮叶片的流场分析作者:张捷来源:《中国科技纵横》2017年第03期摘要:为了对长期工作在高温高压环境里的涡轮增压器进行定性分析,以明确涡轮的工作状态,本文利用三维建模软件Unigraphics NX建立涡轮模型,并通过CFD软件STAR-CCM+对涡轮增压器涡轮的流场进行计算,研究了涡轮的温度和压力场分布,因为涡轮在高温高压作用时,压力和温度分布对涡轮叶片的强度有一定的影响,为后续的涡轮应力分析工作提供理论依据。
关键词:涡轮增压器;CFD;温度;压力中图分类号:U464.115 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)03-0054-01涡轮增压器是利用废气能量来压缩空气的一种经济有效的装置,通过高温高压的废气带动涡轮转动,从而带动同轴的压气机工作[1-2],本文通过流体软件计算,分析涡轮的压力和温度分布情况以及对涡轮产生的影响。
1 模型的建立1.1 几何模型本文利用三维建模软件Unigraphics NX来建立涡轮模型,考虑到涡轮叶片的曲面结构复杂,在不影响计算精度的情况下,对模型进行了简化处理,得到涡轮叶片的三维几何模型如图1所示。
1.2 网格模型对涡轮叶片进行网格划分的同时,需提取出流体通道,因此本文将流场划分为三段,分别是进气通道、出气通道和涡轮叶片。
本文采用非结构化网格,其中通道区域生成494166个网格,涡轮叶片生成238336个网格,网格质量均满足精度要求,得到的网格模型如图2和图3所示。
2 边界条件涡轮增压器长期处在高速高压下工作,增压器的转子转速高达数万r/min,本文选定工作转速为80000r/min,并对涡轮的内部流场做以下假设:(1)工作介质为连续、可压缩气体,其他特性参数采用系统默认的数值;(2)流体流量从涡轮入口流入、从出口流出,忽略涡轮叶片在高速运转下产生的形变对流场的影响。
选择模型:由于流体流动较不稳定,流速的微小变化容易引起能量的交换[3],因此本文选择k-ε湍流模型。