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1+3/2与1+1/2对转涡轮对比分析

工程热物理学报 , 2007,
Abstract: 为理清1+1/2对转涡轮及1+3/2对转涡轮使用范围和效能,从而帮助设计决策,本文采用Stewart方法,从速度三角形基本分析入手,以速功比为主要变量,考察、对比1+3/2和1+1/2对转涡轮性能特点。研究表明:各转速比下,1+3/2对转涡轮高效率范围都比1+1/2对转涡轮窄,但其高效区发生在更小的总速功比区域;随转速比绝对值增加,两种涡轮高效率区都增加,高效率区位置都偏向大的总速功比区域;相比于1+1/2对转涡轮,1+3/2对转涡轮具有较低出功比,且偏向于低速功比区域;随转速比绝对值增加,两种对转涡轮出功比范围均拓展。这些结果为未来先进航空发动机涡轮选型提供了重要借鉴。
对转叶轮机技术挑战分析

推进技术 , 2007,
Abstract: 为获得关于对转叶轮机共性问题的认识,在回顾对转叶轮机发展之后,采用速度三角形方法分析了“对转”造成的气流预旋范围和变工况运行方面的技术挑战。分析表明:除带来更严峻的噪音、振动及高周疲劳问题外,对转叶轮机还将面临气流预旋范围受限、变工况运行更加复杂两个挑战。使用对转叶轮机方案前提条件是对转导致的气流预旋范围能满足总体循环提出的要求;对转叶轮机设计时尽量选取低转速比、低流量系数;对大转速比、高流量系数对转叶轮机,应尽量使前排出口相对气流角β1<40°~50°,否则,对于对转风扇/压气机就只有改变下游叶片安装角;有时需要采用可调叶片以应对对转风扇/压气机变转速变工况问题。研究结果将直接用于判断对转叶轮机适用性及确定对转叶轮机基本设计参数选取原则和范围。
一个跨音风扇级转/静干扰流动的时间精确模拟
,周盛
工程热物理学报 , 1999,
Abstract: 本文采用双时间步法,较为方便地将孤立叶排定常流场求解拓广为转/静干扰非定常流场时间精确求解,而且该流场时间精确求解方法收敛速度较作者最初工作有较大提高.文章通过对一跨音风扇级非定常流场时间精确模拟,对叶轮机非定常流动建立了一定理解.
转/静干扰效应纳入设计体系的途径探索
,周盛
工程热物理学报 , 1999,
Abstract:
多级轴流压气机气动特性优化
陈江,
工程热物理学报 , 2007,
Abstract: 采用轴对称特性优化程序对四级轴流压气机进行气动特性优化,研究分析叶片几何参数变化对设计工况及(?)=1.0、0.9转速线上性能影响.指出在多级轴流压气机气动设计过程中,设计工况性能优化将对非设计工况性能产生关联,因而在追求设计点性能同时必须兼顾各折合转速线上性能。实施非设计工况下设计参数优化有望带来多级轴流压气机性能整体提升。
缘线匹配技术在轴流压气机设计中的应用探索
陈江,
工程热物理学报 , 2004,
Abstract: 叶轮机缘线匹配技术以叶轮机相邻叶排前、后缘线空间相对位置为非定常设计自由度来进一步提升叶轮机性能,这在叶轮机定常设计框架下是不能考虑的。本文以单级轴流压气机设计为例对缘线匹配非定常设计技术进行数值研究,初步展示了缘线匹配的应用方法及其设计验证,数值计算结果表明缘线匹配技术为叶轮机非定常气动设计提供了有效的设计途经。
透平静叶安装节距误差对级性能影响的数值研究
陈江,
工程热物理学报 , 2005,
Abstract: 数值研究了蒸汽透平静叶节距变化对级性能影响。选取典型高压透平级,通过增、减静叶数改变静叶节距,分别对原型(A)、静叶部分透光(B)、静叶完全透光(C)和静叶节距减小(D)四种设计情况进行了全三维定常计算分析,获取了透平静叶节距变化对级性能影响的认识,讨论了蒸汽透平叶片设计中的“无透光”工程准则,从而为处理静叶节距变化这一工程问题提供依据。
叶轮机设计的缘线匹配理论及方法
,陈江
工程热物理学报 , 2005,
Abstract: 本文提出了叶轮机非定常设计的缘线匹配理论和方法,研究指出,缘线匹配注意了先前没有被考虑的周期非定常流动的相位影响,而今通过协调相邻叶排相邻缘线空间关系得以实现。初步理论及数值研究表明缘线匹配技术在提高叶轮机气动性能、气弹性能、气动噪声和热传导性能上的潜力。作为一个设计自由度,它使叶轮机非定常气动设计具有了真实而可操作的内容。
叶轮机非定常气动设计的缘线匹配(ii)数值研究
陈江?,
推进技术 , 2005,
Abstract: 缘线匹配通过考虑多叶排叶轮机相邻叶排间前排叶片尾缘线与后排叶片前缘线空间相对位置匹配关系来进一步提升叶轮机性能,有潜力使叶轮机非定常设计走向工程实际。以一单级跨声轴流压气机和一单级轴流透平为例,尝试用基元流动展向积分方法和全优化方法改善其性能,从而示例应用缘线匹配的具体方法及前景。结果表明,缘线匹配为叶轮机非定常设计提供了可操作的自由度。
叶轮机非定常气动设计的缘线匹配(i)理论与实施方法
,陈江?
推进技术 , 2005,
Abstract: 针对缘线匹配展开理论与实施方法探讨,分析了缘线匹配潜在效益,并给出缘线匹配的两种实施方法:基于非定常流动束缚于拟流回转面假设的基元流动展向积分方法和全优化方法。分析指出:缘线匹配具有通过沿展高调协叶轮机相邻叶排非定常流动相位关系实现气动、气弹、气动噪声和热传导性能全方位、多目标优化潜力,为叶轮机非定常设计提供了新的设计自由度。
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