叶片弯曲对跨音速涡轮叶栅流场的影响

对均匀加载叶型所构成的直叶栅及不同弯角所构成的弯叶栅流场进行了数值模拟。研究了弯叶片作用下型面压力分布、马赫数等值线及叶片表面压力分布的改变,同时考察了叶片弯曲对马蹄涡及通道涡生成位置的影响。叶片正变后有助于减少端壁处的横向压力梯度,削弱端壁二次流动;另外叶片正弯后会使马蹄涡起始分离点位置向流道中间偏移,促使通道涡提早发生。本文所选用的差分格式为具有ＴＶＤ性质的三阶精度的Ｇｏｄｕｎｏｖ格式,湍流模型为修正后的Ｂ－Ｌ代数模型。     

905毫米长叶片跨音速平面叶栅试验研究

一、试验目的及要求研制905mm长叶片,需对叶片的特征截面叶型进行气动性能研究。为此,对叶片五个特征截面叶型进行平面叶栅试验模型设计,模型制造和吹风试验。通过对这五个截面叶型的叶栅吹风试验,可以得到气流流经叶片型面的叶片表面速度分布以     

“可控涡”法设计离心叶轮的应用研究

详细介绍了用“可控涡”法设计离心叶轮时叶片涡给定的几种方法，通过编制程序确定了叶片涡rCw在子午流面上的分布。并利用确定的可控涡对一离心叶轮进行了反问题设计。计算结果表明：速度分布合理，满足设计要求。图10参9     

可控涡设计环形叶栅的试验研究

可控涡技术目前在大型汽轮机通流部分的优化设计和技术改造中得到日益重视和应用。该文介绍了３种可控涡设计形叶栅与直叶环形叶栅对比试验的结果,并对各种可控涡设计环形叶栅降低损失的机理进行了分析。     

高负荷跨音速压气机转子气动设计及附面层抽吸研究

本文设计了一跨音速压气机转子,其叶尖切线速度420 m/s,在确保动叶出口参数的同时,压比达到3.2,绝热等熵效率88.7%。数值模拟表明,60%叶高到叶顶区域,气体分离严重。为了有效控制分离,本文初步探讨了抽吸附面层对转子性能的影响。结果表明抽气能明显影响附面层的发展与激波的空间结构,转子局部性能得到改善。     

汽轮机末级叶片颤振设计

随着汽轮机的大型化和多样化，汽轮机末级叶片振动安全性会出现新的问题，叶片会在非共振强迫振动下产生振动疲劳破坏。研究表明，这是一种叶片颤振。 目前，预估汽轮机叶片失速颤振的简化方法有：半经验法、经验法和三维粘性失速颤振数值解法。 该文从微分方程稳定性原理出发，阐明了叶片颤振的负阻尼机理。介绍了几种预估末级叶片颤振的方法，变形激盘法是作者早期与北航共同开发的一种半经验法，已用于工厂叶片颤振设计。并根据作者的经验，推荐了几种经验法来预估叶片的颤振特性。     

大功率燃气轮机压气机加级设计的可行性分析及有关试验研究

论述了以206y压气机为母型,通过加级设计,满足大功率燃气轮机压气机的需要的可行性及初步技术方案;利用全三维设计计算方法,对新加级进行了全工况流动特性数据计算,得到了级特性参数;同时,介绍了平面叶栅风洞试验和试验结果,通过试验,取得了一系列叶栅气动性能数据。理论计算与风洞试验结果二者吻合很好,这表明计算方法的准确可靠,为验证叶片设计方法提供了重要的气动参考数据,也为206y母型压气机加级设计提供了有利的基础资料。     

大型湿冷汽轮机1450mm末级叶片CFD数值研究

针对火电全转速1450mm末级叶片进行了CFD数值研究。结果表明:在1450mm末级叶片的气动设计过程中,应用先进的全三维CFD计算分析方法进行合理的流型设计和气动匹配,保证了叶片具有优良的气动性能。     

平衡态计算模型分析低压末级叶片

大容量冷凝机组的低压末级叶片的长度代表了汽轮机制造商的设计制造水平和能力,同时效率高、安全性能好、长度更大的叶片符合国家节能降耗的产业发展目标.本文采用平衡态计算模型对汽轮机低压末级叶片蒸汽流动状态进行数值模拟分析,根据不同叶高处极限流、载荷、熵的分布情况分析,表明在末级动叶根部存在去湿和涡流问题、末级静叶顶部存在涡流和摩擦损失.因此在今后的末级叶片优化时必须重点加以改进.     

兆瓦级海上风力机叶片设计及模态分析

叶片是风力机的重要构件,对其合理设计十分重要。总结了叶片的设计流程,并选择合理的设计参数,设计出兆瓦级风力机的叶片;在三维绘图软件中建模;应用有限元法,选定叶片的材料参数,在有限元软件中对叶片进行模态分析,确定了叶片的各阶模态振型及各阶频率,并对比分析叶片各阶模态振型结果。结果表明,叶片的固有频率范围与外界的激励的频率范围不重合,因此避免了共振破坏的发生。     

风机叶片材料的冲蚀磨损模拟研究

通过气固两相流实验考查了风机叶片材料在不同风速、不同粒径下的冲蚀磨损率。采用FLUENT软件对相应实验条件进行数值模拟表明:随着风速的提高,磨粒所具有的动能与切应力也随之增大,当风速由7.9 m/s提高到17.4 m/s时,达到最大冲蚀率为0.004 32 kg/(m2·s);冲蚀率随着粒径的增大呈现先上升后下降的趋势,当粒径为0.109~0.212 mm时,磨粒对试样的最大冲蚀率为0.001 51 kg/(m2·s)。模拟验证了实验所得的冲蚀规律,并预测了各实验条件下的最大理论冲蚀率。     

两种透平叶栅流场二次流特性及其涡系结构的可视化实验研究

本文应用 Ｔｉ Ｃｌ４ 烟迹法和表面油膜法对两种透平叶栅二次流特性及其涡系结构进行了流场可视化研究,深入地分析了叶栅端壁及叶栅型面的流动,揭示了叶栅二次流涡系的结构与叶型形状的关系以及马蹄涡吸力面分支和吸力面角涡的发生演变情况。     

有间隙涡炉叶栅涡系结构的数值模拟

对具有3.6%相对叶顶间隙的锅轮叶栅三维空间流动进行了数值模拟,分析了大间隙涡轮叶栅流场的涡系结构。结果表明在叶顶间隙内部和上半翼展现出了复杂的分离流动,同时由于叶顶间隙的存在,上、下端壁尾缘附近的流动明显不同。     

管内置矩形翼涡产生器二次流特性及其与换热的关系

采用数值方法研究了均匀壁温(uniform wall temperature,UWT)热边界条件下圆管内置扭曲翼型涡产生器管内二次流特性及其与对流换热强度的关系。采用无量纲参数Se量化了管内的二次流强度,分析了矩形翼涡产生器主攻击角α、涡产生器间距S_t和基带宽度W对二次流强度和对流换热强度的影响,建立了二次流强度Se和对流换热强度Nu_m与翼型涡产生器结构参数的拟合关联式。结果表明,内插矩形翼涡产生器管内二次流强度是其对流换热强度的决定因素。     

螺旋管内迪恩涡运动的数值模拟

从螺旋正交坐标系下的Navier-Stockd方程组出发,利用realizable k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对直管和多种不同几何尺寸的螺旋管内的流动进行了数值模拟,研究了螺旋管的扭率τ、管径与曲率半径比r/Rc、入口速度vi以及流体粘度对螺旋管内迪恩涡的影响.模拟结果表明:扭率和曲率比的变化会引起螺旋管内轴向速度、径向速度最大值的偏移和速度大小的变化;径向速度和全压在入口速度低于约0.8 m/s时随入口速度递增:流体粘度的提高引起径向速度和全压的增大,并有利于迪恩涡旋的形成.     

用CFD研究涡轮静叶栅的二次流损失

利用CFD软件Fluent对大转折角涡轮叶栅三维流场进行了数值模拟。采用静叶栅前移动的圆柱列替代上游动叶,发现圆柱尾迹进入叶栅流道的位置不同,对叶栅总压损失有较大影响。同时,通道内逐渐增大的横向压力梯度对二次涡发展产生了显著的影响,引起沿流向叶栅总压损失的急剧增大,认为叶高的减小会极大提高叶栅的二次流损失。     

风力机叶片翼型气动性能数值模拟

采用数值模拟方法对NACA23012,NACA4412,S809,S810等4种常用风力机叶片翼型进行了研究,分析了翼型静止与振荡时的气动性能.随着攻角的增加,静止翼型的升力系数先增大后减小,其阻力系数一直增大,显示出NACA4412翼型具有较好的低风速启动性能;振荡翼型的升力系数随着攻角的变化呈现一个闭合迟滞环曲线,显示出振荡翼型S809的动态失速迟滞效应最为明显.文章参照模拟结果和对比试验数据,验证了数值模拟的可靠性.     

进水口立轴漩涡问题综述

进水口立轴漩涡是水利工程和工业管道流动中的常见现象,对企业的经济效益和安全生产影响颇深。为此,从理论分析、模型试验、数值模拟三方面探讨了立轴漩涡的流动机制,总结了漩涡抑制与应用的工程经验,为解决进水口立轴漩涡问题提供参考。     

液压阀内部漩涡流动的数值研究

针对液压阀内漩涡流场及其诱发振动噪声的非定常流动激励力特性,采用计算流体力学方法对内部漩涡流动进行了数值计算,分析了阀内涡系结构的成因及流动特性,对比了不同漩涡识别方法捕捉阀内涡系结构的特性。结果表明：液压阀的流量特性为快开型,阀内不同节流段的压力损失特性不同。液压阀内出现分离涡、对冲涡、死区涡和迪恩涡四种典型的漩涡结构,漩涡的成因各异。在不同工况下,迪恩涡区域的压力脉动均较强,且受流量和漩涡的叠加影响,压力脉动幅值与阀门开度不是线性相关,在50%阀门开度时,压力脉动幅值最大。对比4种不同涡识别方法发现,Ω-Liutex方法有助于识别液压阀内漩涡结构。