弯叶片对压气机静叶根部间隙泄漏流动的影响

研究了弯叶片对压气机静叶根部泄漏流动的影响机理.对比分析了采用弯叶片后,根部间隙泄漏涡的运动轨迹、旋涡强度的差异以及对吸力面附面层发展的影响;从根部最大负荷位置以及逆压梯度等参数的变化,分析了造成泄漏流动变化的原因;从出口截面的轴向速度分布以及出口气流角沿叶高分布的变化,分析了静叶根部采用弯叶片后对流动匹配的影响.结果表明:正弯叶片使泄漏涡强度减弱,提高了下端壁的通流能力,改善了静叶出口气动参数的均匀性,减少了能量损失,尤其是使近端壁处轴向速度增大,有利于原型压气机根部的流动匹配.     

汽轮机弯扭静叶设计方案选择的对比实验研究

为了确定弯扭静叶实施方案，对由数值计算得到的两个方案进行了对比吹风实验，实验结果表明，合理地选择叶根和叶顶的最佳倾斜角是采用弯扭静叶改型设计的关键。     

正弯静叶和直叶静叶透平级气动性能的对比分析

对某汽轮机高压缸的正弯静叶级和直叶片静叶级进行了变速比的单级空气透平模拟级性能试验及数值计算,研究了级效率、反动度和流量系数等随速比的变化规律和某些级气动参数沿叶高的变化规律,并对正弯静叶级级效率提高的机理进行了分析.结果表明:正弯静叶级的级效率比直叶片静叶级提高2%以上,两者的反动度和流量系数略有差别;正弯静叶级级效率提高的原因是其静叶和动叶损失有较大下降,叶片的端部流动得到改善.     

某柴油机系列机型曲轴轴向间隙偏小分析与改进

通过对设计图纸标注尺寸的尺寸链计算,及对大量装配数据的统计分析,发现对于柴油机止推瓦这种结构,在装配后上、下轴瓦间必定会产生约0.05 mm左右的错位量,在尺寸链计算时必须将这个错位量当做减环来处理,否则就会出现大量不合格。     

具有静止顶部间隙透平叶栅气动特性的实验研究

对具有静止顶部间隙的常规透平直叶栅和透平正弯叶栅的流道和间隙进行了测量，得到流道及间隙内的详细参数。结果表明：顶部间隙的存在对叶栅的气动性能有较大影响，使叶栅上半翼损失明显增高，叶片正弯曲减小了叶顶后的横向压力梯度，削弱了泄漏流与端壁横流及二者的相互作用，降低了叶栅的流动损失，明显改善了叶栅的出口流场。     

4JR3柴油机轴向间隙检测数值过小的工艺解决方案

对4JR3柴油机曲轴轴向间隙检测数值过小进行分析,详细分析各零部件对轴向间隙的影响,在装配中消除主轴止推瓦错位对曲轴轴向间隙的影响。     

低速环形压气机静叶栅采用弯叶片壁面分离流结构的数值分析

使用拓扑结构分析方法对某型压气机静叶栅的直叶片与弯叶片数值计算，对壁面分离流结构进行了分析研究，发现弯叶片对壁面流线拓扑结构和分离流结构影响明显。给出了直叶栅吸力面，下端壁角区流场的拓扑结构，并证明数值计算结果的奇点总数满足环形叶栅壁面（包括叶片表面和上、下端壁表面）拓扑准则。图10参4     

低速条件下展弦比对弯叶片扩压静叶栅流场性能的影响

为观察弯叶片在扩压叶栅中的适用条件,在保持其它条件不变的情况下,对一直列叶栅三种展弦比条件下的弯叶片流场进行了数值模拟。结果表明叶栅展弦比的大小对弯叶片在扩压叶栅中的作用影响较大,若展弦比增加,弯叶片改善叶栅性能的作用将增强。大展弦比叶栅中强弯叶片明显提高了吸力面角区密流系数的大小,从而改善了近端区的流场性能。在扩压叶栅中弯叶片可均化流场参数沿径向的分布,而在大展弦比叶栅中流场参数的径向分布差异较大,这应该是弯叶片在大展弦比叶栅中作用明显的主要原因。     

汽轮机叶片正弯对叶顶间隙泄漏流动影响的数值模拟

以某汽轮机高压级动叶为研究对象,采用κ-ε湍流模型,应用SIMPLEC算法对在相同叶顶间隙高度下的常规扭叶片和正弯扭叶片的叶顶间隙流动进行了数值模拟。研究结果表明:与常规扭叶片相比,叶片正弯提高了汽流在叶顶区的最低压力值,减小了叶顶压力边与吸力边的横向压力梯度;汽流在正弯扭叶片吸力面附近形成的泄漏涡的影响范围和对通道主流的扰动弱于在常规扭叶片内形成的影响;正弯扭叶片使汽流在吸力面和压力面上形成了叶顶部正径向压力梯度、叶根部负径向压力梯度的"C"型压力分布,同时降低了叶片上端部附近的总压损失。叶片正弯既降低了叶顶泄漏损失,又降低了叶栅通道内的掺混损失。     

大焓降静叶片设计思想的低速实验验证

在低速风洞上,采用扇形叶栅试验模型,试验验证了哈汽公司低展弦比大焓降静叶片的设计思想.试验结果表明,哈汽公司的设计理念是:沿全叶高采用类似“鱼头”的流线型叶型前缘,在不存在横向二次流动的叶展中部采用前加载叶型,在横向二次流强烈的叶栅两端采用后加载叶型,同时将两类叶型沿叶高采用尾缘正弯积迭.这样设计得到的大焓降静叶片气动性能优良,沿轴向流动损失呈直线型均匀增长,并对气流冲角有较强的适应性.     

缝隙位置对空心静叶去水性能影响的试验研究

在湿空气平面叶栅缝隙抽吸试验装置上,对汽轮机空心静叶抽吸缝隙的去水性能进行了试验研究。试验条件为:叶栅进口空气湿度为7.94%,水滴直径在1.5～150μm之间,叶栅出口气流速度为170m/s,缝隙宽度为1.0mm,缝隙角度为45°,缝隙位置分别位于静叶的内弧和背弧。试验结果表明:随着缝隙相对位置的增大,缝隙抽吸水量增大;在相同的抽吸压差下,静叶内弧上单位长度缝隙的抽吸水量大于背弧缝隙的抽吸水量;靠近静叶内弧出口边的抽吸缝隙的去水性能最好;另外,随着抽吸压差的增大,缝隙抽吸水量也增大。     

汽轮机空心静叶去湿缝隙结构的研究

在空气-水膜两相流动试验装置上,试验研究了去湿缝隙几何形状和尺寸与缝隙去水效率之间的关系,得到了缝隙角度、宽度与去水效率的关系曲线;分析了空心静叶去湿缝隙的抽吸过程和机理;讨论了缝隙抽吸对叶栅通道内主流场的影响。结果表明：小的缝隙角度可以提高缝隙的去水效率;存在一个去水效率较低的缝隙宽度范围,在本试验条件下,相应去水效率较低的缝隙宽度为1．0～1．5mm;另外,将缝隙进口前端边缘加工成带有半径为1mm的过渡圆角,可以将缝隙去水效率提高5％以上。在此基础上,提出了空心静叶去湿缝隙的基本设计原则以及合理的缝隙结构形状与尺寸。     

跨音轴流压气机动叶的三维弯掠设计研究

对一单级跨音轴流压气机中的动叶分别进行了前掠和正弯设计的参数研究,并根据研究得到的弯、掠动叶气动性能变化规律对动叶进行了前掠和正弯联合的三维设计,同时对动叶中部截面的叶型进行了二维设计以弥补弯掠动叶中部性能的降低.最终设计的跨音级性能显著提高,级最大效率提高3%,失速裕度提高40%,同时压比有所增加.数值计算结果表明,前掠和正弯叶片都可以使叶顶激波位置移向下游,降低激波强度,减轻叶顶激波与边界层和泄漏涡的作用.弯掠动叶控制激波强度和端壁流动的能力更加突出.     

间隙尺寸对涡轮叶栅气动性能影响的实验研究

测量了较大间隙(τ=0．036)下常规直叶栅中分面和上下游及栅内的气动参数,并与黄洪雁博士测量的较小间隙(τ=0．023)下相同叶栅的试验数据进行了详细比较,讨论了间隙尺寸变化对间隙流动和整体叶栅气动特性的影响。     

采用弯叶片控制高负荷涡轮叶栅内附面层迁移的机理分析

对具有128.5°折转角的高负荷平面涡轮叶栅的内部流场进行了数值模拟.结合前期的实验结果,并利用拓扑学理论,详细分析了弯叶片对叶栅内附面层发展及旋涡运动的影响.结果表明,以通道涡为主的集中涡系在高负荷涡轮叶栅中部强烈掺混,使得中部的能量损失系数(0.56)明显高于端部(0.07),这是反弯叶片能改善此类叶栅整体气动性能的原因.对附面层迁移理论作了进一步讨论后指出,在高负荷涡轮叶栅内采用弯叶片减少二次流损失时应重点考察自由涡层的迁移.     

汽轮机静叶缝隙去水效率的实验研究

在气－水膜两相流动试验装置上对平板空心叶片去湿缝隙的去水效率进行了试验研究。分析讨论了气流速度、叶片上水膜流量、抽吸压差、缝隙宽度及角度对缝隙去水效率的影响,确定了叶片去水缝隙的合理形状及尺寸     

跨音速压气机中展弦比弯掠叶片气动性能影响的分析

将一跨音速静叶栅数值计算结果与实验结果进行了比较,表明计算与实验结果吻合的较好.为了讨论跨音速压气机中弯掠叶片适用的展弦比条件,在0°攻角下,展弦比为1.25、1.50和2.00,对0～30°弯掠叶片流场进行了数值分析,结果表明,当10°弯掠角时,小展弦比弯掠叶片对叶片性能影响较为明显;而在20°弯掠角时,大展弦比弯掠叶片对叶片性能影响较为明显.弯掠叶片使前缘激波转化为斜激波,并减弱了通道激波的强度,因而降低了叶栅激波损失.可以证明,在跨音速条件下展弦比的大小是如何使用弯掠叶片的一个重要的参考因素.     

某型涡轮动叶气动性能的实验研究

在环形涡轮叶栅低速风洞上,对原型和改型两套动叶栅进行了不同冲角下的吹风实验。应用五孔探针与设置在叶片表面上的静压测孔,分别测量了叶栅出口横截面的气动参数沿节距与叶高的分布以及根、中、顶3个廻转面内静压系数沿叶型的分布。实验结果表明:与原型动叶比较,改型动叶总损失在-10°、-5°、0°、5°和10°5个进气冲角条件下分别降低了6.17%、4.73%、13.53%、19.34%和21.7%,而且具有良好的冲角适应特性。