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低成本高效率反动式叶片平面叶栅试验和数值研究
1
作者 白昆仑 杨长柱 +3 位作者 平艳 江生科 田朝阳 黄元东 《东方电气评论》 2023年第4期63-67,共5页
本文介绍了适用于中小功率机组的低成本、高效率反动式叶片设计理念,并采用平面叶栅试验和数值计算方法,详细分析对比了原始大功率反动式叶型和新设中小功率反动式叶型的气动性能,结果表明:新设叶型在马赫数为0.7时损失最低,攻角适用范... 本文介绍了适用于中小功率机组的低成本、高效率反动式叶片设计理念,并采用平面叶栅试验和数值计算方法,详细分析对比了原始大功率反动式叶型和新设中小功率反动式叶型的气动性能,结果表明:新设叶型在马赫数为0.7时损失最低,攻角适用范围为-40°~20°,表面压力分布和流场分布合理。总体来看,新设叶型的气动性能优于原始叶型。试验和数值计算结果比较相符,验证了数值计算方法的合理性。 展开更多
关键词 反动式叶片 平面叶栅试验 数值计算 气动性能 损失
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一种新型压气机叶片造型方法的平面叶栅试验验证 被引量：3
2
作者 安利平 李清华 +1 位作者 刘剑鹏 马昌友 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2013年第5期12-15,49,共5页
为验证一种新型超/跨声压气机叶片造型方法——B样条控制中线角叶型、贝塞尔曲线控制叶型厚度方法 (BMAA方法)的有效性,分别与原有的可控扩散叶型定制造型和任意中线造型进行平面叶栅对比试验。结果表明,BMAA方法得到的跨声叶型,具有比... 为验证一种新型超/跨声压气机叶片造型方法——B样条控制中线角叶型、贝塞尔曲线控制叶型厚度方法 (BMAA方法)的有效性,分别与原有的可控扩散叶型定制造型和任意中线造型进行平面叶栅对比试验。结果表明,BMAA方法得到的跨声叶型,具有比定制叶型更优的气动性能;BMAA方法得到的超声叶型,具有与任意中线叶型相似的气动性能;与传统叶片造型方法相比,BMAA方法具有更高的效率,可提高叶片的气动负荷。 展开更多
关键词 超 跨声压气机 高负荷叶型 叶片造型方法 B样条控制中线角叶型 任意中线叶型 定制叶型 平面叶栅试验
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先进动叶平面叶栅试验和数值分析 被引量：3
3
作者 平艳 田朝阳 +4 位作者 江生科 王霜露 钟主海 张晓东 杨长柱 《东方汽轮机》 2022年第1期8-12,共5页
汽轮机叶型的气动性能直接影响汽轮机的整体效率,文章对不同的动叶叶型进行二维数值分析,并试验验证其气动性能的变化,分析叶型变马赫数特性和变攻角特性。计算结果表明:自主研发的动叶型线在变攻角特性和变马赫数特性方面明显较好。
关键词 叶型 攻角 马赫数 平面叶栅试验
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高负荷涡轮叶栅风洞流动周期性研究
4
作者 祁明旭 季正鑫 +1 位作者 龙启运 苏欣荣 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期970-979,共10页
为设计符合要求的平面叶栅试验段以开展跨音速高负荷平面叶栅气动试验,以高负荷涡轮转子叶栅为研究对象,采用数值模拟方法研究了不同来流攻角和不同出口等熵马赫数对高负荷涡轮平面叶栅进口流场的均匀性与叶栅通道流场周期性的影响.结... 为设计符合要求的平面叶栅试验段以开展跨音速高负荷平面叶栅气动试验,以高负荷涡轮转子叶栅为研究对象,采用数值模拟方法研究了不同来流攻角和不同出口等熵马赫数对高负荷涡轮平面叶栅进口流场的均匀性与叶栅通道流场周期性的影响.结果表明:平面叶栅进口流场沿周向呈现出不均匀的波动分布,靠近吸力面侧壁的三个通道的来流均匀性和准确性普遍较差,叶栅中部和靠近压力面侧壁的通道进口均匀性和准确性较好;进口流场品质直接影响着叶栅通道内流场的周期性,而来流攻角对叶栅进口流场品质的影响比出口等熵马赫数更明显,在正攻角下,攻角偏差极限值约为0.7°,不同叶栅通道进口流场均匀性和准确性较好;从亚音速流动到超音速流动,靠近试验件吸力面侧壁的叶栅通道产生强激波,致使叶片80%轴向弦长处压力误差值增大,叶栅通道流场周期性下降. 展开更多
关键词 洞壁效应 平面叶栅试验 攻角 流场品质 数值模拟
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亚声速压气机平面叶栅及其改型的吹风试验 被引量：2
5
作者 蔡明 高丽敏 +2 位作者 刘哲 黎浩学 陈顺 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期36-42,共7页
为了对比某压气机原始叶型及其改型后的短弦叶型的气动性能,基于某高亚声速叶栅风洞对原型和改型叶型开展了平面叶栅吹风试验。试验前对不带叶栅和带叶栅试验件下试验段进口均匀性和出口周期性进行检查,确定满足试验要求的测量通道。通... 为了对比某压气机原始叶型及其改型后的短弦叶型的气动性能,基于某高亚声速叶栅风洞对原型和改型叶型开展了平面叶栅吹风试验。试验前对不带叶栅和带叶栅试验件下试验段进口均匀性和出口周期性进行检查,确定满足试验要求的测量通道。通过吹风试验测量并分析原型叶栅和改型叶栅的出口总压、出口气流角以及叶片表面等熵马赫数分布。结果表明:相对于原始叶型,弦长缩短后叶型吸力面型线曲率变化增大,峰值马赫数后的气流逆压梯度较大,因此附面层内的气流分离损失更大;设计马赫数0.6时,短弦叶栅的低损失攻角范围比原型叶栅减小了约3°,改型叶栅和原型叶栅均表现出较好的负攻角特性;设计攻角下(i=0°),进口马赫数从0.4增大至0.7时,两套叶栅出口尾迹的深度逐渐增大,但尾迹宽度基本不变;达到或者超过临界马赫数0.8之后,原型和改型叶栅的尾迹宽度和深度均显著增大。 展开更多
关键词 平面叶栅试验 压气机叶栅 流场品质 气动性能 尾迹 攻角特性
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支板融合OGV平面叶栅数值计算及试验研究
6
作者 杜峰 周正贵 韩露 《机械制造与自动化》 2020年第4期136-139,共4页
针对大涵道比涡扇发动机外涵处支板融合OGV结构,选取其50%叶高处叶型的平面叶栅,采用数值模拟与试验相结合的方法,进行叶栅的流场数值计算,确定缩尺平面叶栅的试验可行性,研究叶栅的攻角损失特性,分析并找出进口马赫数及攻角对叶栅尾迹... 针对大涵道比涡扇发动机外涵处支板融合OGV结构,选取其50%叶高处叶型的平面叶栅,采用数值模拟与试验相结合的方法,进行叶栅的流场数值计算,确定缩尺平面叶栅的试验可行性,研究叶栅的攻角损失特性,分析并找出进口马赫数及攻角对叶栅尾迹的影响规律。通过对支板融合OGV平面叶栅进行吹风试验,测量叶栅的尾迹损失及气流角分布,验证了数值计算与试验结果有较好的一致性。 展开更多
关键词 涡扇发动机 支板 出口导流叶片 平面叶栅试验 数值计算
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一种高载荷燃气轮机高压透平可控扩散叶型开发
7
作者 苏鹏飞 孔祥林 +1 位作者 赵世全 方宇 《东方汽轮机》 2024年第1期1-5,24,共6页
文章针对某燃气轮机高压透平,开发了一种高载荷叶型,其叶型Zweifel载荷系数达到1.2,对该叶型在典型的燃机叶片运行压比下进行平面叶栅吹风试验验证,试验结果显示气动载荷分布与设计值匹配较好,在设计工况下叶型能量损失系数为1.4%;在1.1... 文章针对某燃气轮机高压透平,开发了一种高载荷叶型,其叶型Zweifel载荷系数达到1.2,对该叶型在典型的燃机叶片运行压比下进行平面叶栅吹风试验验证,试验结果显示气动载荷分布与设计值匹配较好,在设计工况下叶型能量损失系数为1.4%;在1.1到1.7的压比之间叶型损失系数都小于1.7%,出口气流角的变化在1°以内;在-10°到20°的攻角变化范围内表现出优异的气动性能;不同的安装角下叶型损失系数都在1.5%以内。 展开更多
关键词 燃气轮机 透平叶型 载荷系数 平面叶栅试验
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高马赫数低雷诺数的涡轮叶栅试验
8
作者 段文华 陈伟杰 +1 位作者 赵鑫雨 乔渭阳 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期418-427,共10页
以高速低压涡轮叶型为研究对象,在高马赫数低雷诺数条件下,对叶栅损失进行了平面叶栅试验研究和数值模拟研究。试验研究了等熵出口马赫数范围0.66~1.23,雷诺数范围1.1×10^(5)~9.0×10^(5)条件下平面叶栅损失特性,并对典型工况... 以高速低压涡轮叶型为研究对象,在高马赫数低雷诺数条件下,对叶栅损失进行了平面叶栅试验研究和数值模拟研究。试验研究了等熵出口马赫数范围0.66~1.23,雷诺数范围1.1×10^(5)~9.0×10^(5)条件下平面叶栅损失特性,并对典型工况下的流场进行了数值模拟。重点分析了高亚声速条件下雷诺数对叶栅性能的影响及跨声速条件下不同雷诺数条件下激波对边界层流动的影响。结果表明:在高亚声速条件下,随着雷诺数的降低,吸力面从无分离逐步发展为闭式分离泡,最终开式分离;层流分离的起始位置受等熵出口马赫数影响不大,出口马赫数影响分离边界层的转捩和再附。跨声速条件下叶片吸力面将会发生激波层流边界层干涉,干涉后的边界层流动取决于雷诺数大小和激波的强度。数值模拟的结果与试验结果一致性良好,但在极低雷诺数条件下对压力系数的预测存在数值上的差异。 展开更多
关键词 高马赫数 低雷诺数 低压涡轮 平面叶栅试验 边界层 激波
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平面叶栅风洞流场品质的被动调控策略
9
作者 蔡明 高丽敏 +1 位作者 晋文浩 雷祥福 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期217-228,共12页
为了提升高负荷叶型的平面叶栅试验流场品质以保证试验数据的可靠性和准确性,建立了平面叶栅流场品质的评价参数,提出了中间流线型上端壁及其与出口可调尾板组合的两种被动调控方案.采用试验验证的数值模拟方法研究了以上两种方案对高... 为了提升高负荷叶型的平面叶栅试验流场品质以保证试验数据的可靠性和准确性,建立了平面叶栅流场品质的评价参数,提出了中间流线型上端壁及其与出口可调尾板组合的两种被动调控方案.采用试验验证的数值模拟方法研究了以上两种方案对高负荷平面叶栅流场品质的调控策略.结果表明:两种调控方案均能够有效抑制上端壁区域的流场恶化,进而提升平面叶栅的来流准确性、流场周期性以及二维性.采用与平面叶栅理想中间流线相匹配的上端壁安装角和周向距离,以及尾板安装角时,两种方案对流场品质的提升效果最好.中间流线型上端壁组合出口尾板方案优于中间流线型上端壁方案,使叶栅中间3个叶片通道的进口马赫数偏差不超过±0.005,来流攻角偏差不超过±0.3°;叶栅进口和出口马赫数的周期性偏差不超过0.005,气流角的周期性偏差不超过0.3°;设计攻角下叶栅轴向速度密度比(AVDR)达到1.1,叶栅二维性较好.两种调控方案对叶栅大攻角工况的流场品质调节具有很好的适用性. 展开更多
关键词 平面叶栅试验 端壁改型 尾板 流场品质 准确性 周期性
原文传递
波纹对高亚声叶型性能影响试验与机理分析
10
作者 杨光 高丽敏 +1 位作者 王浩浩 黄萍 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期229-237,共9页
基于压气机叶片加工过程中出现的波纹现象,加工出4种波纹形式叶栅试验件并开展平面叶栅吹风试验,得到波纹对叶型性能及表面负荷的影响规律并进行机理分析.结果表明:叶背波纹现象整体上增加叶型损失.负攻角下,叶背波纹对流场的影响会传... 基于压气机叶片加工过程中出现的波纹现象,加工出4种波纹形式叶栅试验件并开展平面叶栅吹风试验,得到波纹对叶型性能及表面负荷的影响规律并进行机理分析.结果表明:叶背波纹现象整体上增加叶型损失.负攻角下,叶背波纹对流场的影响会传播至叶背下游和叶盆,整体改变叶型表面压力分布.气流在波纹出现位置产生"加速-减速"的周期性更迭,波纹宽度直接决定了更迭的频次,不同的波纹初始相位影响叶背前缘区域加速趋势.叶背波纹会改变前缘"吸力峰"强度,波纹对叶型前缘转捩位置的作用机制与叶型自身特性有关,当波纹起始位置在原始叶型转捩位置前,吸力峰强度的变化会改变前缘转捩位置. 展开更多
关键词 压气机 波纹度 平面叶栅试验 气动性能 前缘转捩
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