超、跨音速单级轴流压气机特性的计算方法

解压气机的特性问题是属于叶片机的正问题。本文采用流线曲率法解主方程。受解的唯一性限制,在解超、跨音速压气机流场时,本文提出了利用叶片机反问题的数学处理方法解决叶片机正问题的方法和步骤,这是本文所具有的特点之一;同时本文还综合实验数据提出了适用于多圆弧叶型和双圆弧叶型的损失模型和落后角模型;提出的方法考虑了子午速度比和阻尼台的影响。所以本文所提供的方法考虑了近代超、跨音速级压气机的特征。经过一台跨音速转子和一台超音速级压气机的算例的特性计算和实验结果的对比,除堵塞流量附近的个别点外、最大误差不超过0.068,所以利用本方法可以得到满意的结果。     

离心式叶轮机械内流谱的动力学分析

为更清晰地揭示离心叶轮机械内部的复杂流动,在实验的基础上,用非线性动力学理论研究了油膜运动的物理现象,油流谱中奇点的局部特性和奇点的分布规律,建立了油膜运动的控制方程及其边界条件,并对离心叶轮机械在非设计工况下内流分离特性进行了预测．结果表明：叶片表面流谱中奇点的类型、数目和分布情况会随流动条件不同而变化,叶片表面流动分离奇点有鞍点、结点和焦点3种基本形式．叶轮机械内部复杂的三元流动在油流实验中得到了很好的验证．     

轴流压气机转子新叶型设计与试验研究

为进一步发展高性能轴流式叶轮机械叶片定制技术,本文提出了一种适于跨音速范围应用的轴流压气机转子叶型数值优化设计方法。并应用该系统对进口马赫数０．９１８的转子叶栅进行了设计及气动性能分析,通过与国外设计的同类叶栅的设计结果及风洞实验结果进行比较,验证了本文所用方法的有效性及精度。对比研究表明：采用本方法设计的叶栅具有低损失,宽稳定工作范围等优点。该项技术有良好的工程应用前景     

用时间相关有限体积法求解任意旋成面叶栅的跨音速流动

用时间相关有限体积法求解叶轮机械中任意旋成面叶栅的跨音速流动.以积分型的基本方程出发,采用一种简单的四边形多重网格和差分格式,对定常、无粘性、可压缩完全气体的跨音速流场的数值分析,提出了一个行之有效的计算方法,以两个平面叶栅为例进行计算,其结果与实验结果的吻合证实了本方法的成功.这种方法可用于算带有激波的跨音速流场,并对叶栅的设计和叶片的造型有一定的指导作用.     

流量骤减工况下离心压缩机瞬态特性的数值分析

为研究离心压缩机在流量骤减过程中的瞬态特性,在设计转速下对离心压缩机模型级进行全流道非定常数值模拟,对该过程中流场结构的时空演变情况进行了捕捉,同时对级内流动稳定性以及叶轮气动载荷进行了分析。结果表明:在离心压缩机流量骤减过程中,扩压器中失速微团沿叶轮旋转反方向加速运动,在空间上呈现出由扩压器向叶轮、由轮盖向轮盘延伸的趋势;各通流部件中气体流动稳定性随流量降低逐渐变差,叶轮受到气流的轴向力与转矩变化均呈现低频大幅值脉动趋势,当该离心压缩机模型级流量降低至3.9 kg/s时,叶轮受到气体的径向力分量出现短暂的异常波动,随后径向力合力骤增近一个数量级,这对于预防离心压缩机失效等事故的发生具有重要的指导意义。     

两类相对流面上边界层微分方程组

本文在相对正交曲线座标系中建立了两类相对流面(S_1流面和S_2流面)上边界层微分方程组。所给方程不仅描述了静、动叶流道内边界层流动的一般特性,而且可用于叶片表面和内外端壁附近由于二次流动引起流面翘曲时的计算,特别适用于与S1、S_2流面的势流方程相互迭代,求解高R_e值下叶栅流道内的三元粘性流场。     

一种绘制二维流动设计的液力变矩器叶型的方法

本文引入了用二维流动设计与计算三元件液力变矩器的叶栅系统,论述了一种适应于二维流动设计变矩器叶型的绘制方法。     

防爆抽出式对旋轴流局部通风机叶轮的静力分析

为提高矿用防爆抽出式对旋轴流局部通风机叶轮的安全可靠性,以FBDC№9.0/2×30型通风机叶轮为研究对象,利用有限元分析软件对叶轮建立了有限元计算模型,对其应力和位移进行了计算.经测试,通风机运转平稳,无异常声响,风量为655～978 m3/min,全压为412～3 443Pa,静压为118～3 314Pa,最高静压效率达到70.35%,最高全压效率达到74.23%,比A声级噪声为17.6 dB,叶轮的强度和刚度满足要求.样机试验及现场应用表明:对该型通风机叶轮所建立的计算与分析模型正确;通过合理的设计,采用等厚圆弧板叶型、普通热轧低碳钢板材质作叶片的对旋轴流叶轮,其强度、刚度能够满足要求,整机的空气动力性能较好.     

浅谈叶轮机械内部流动的研究进展

文章以针对叶轮机械的内部流动所使用的研究方法作为立足点,以特性试验以及性能改善两个方面作为切入点,对针对叶轮机械所开展一系列研究的实际进展进行了概述.虽然现阶段相关研究已经取得了长足的进步,并且已经有部分研究成果被实际应用在了设计的过程之中,但针对叶轮机械所开展的研究工作不应止步于此,而是应当更加深入.     

混流式喷水推进泵三元设计及数值试验

为了快速、准确地设计出高质量喷水推进泵,采用三元反问题计算与正问题计算相互迭代的方法对某混流式喷水推进泵进行了设计.基于三元的方法对喷水推进泵叶轮进行设计,把叶轮内的三维流动分解为周向平均流动和周向脉动流动,周向平均流动方程直接由三维Euler方程作周向平均导出,周向脉动流动由Clebsch变换建立起控制方程;用置于叶片中心面上的涡来代替叶片对流场的作用,而叶片形状以满足流动边界条件迭代确定.用考虑流体粘性的雷诺时均方法(RANS)对所设计泵进行数值试验,计算结果表明:所设计泵在设计点效率达到90.5%,设计转速下喷泵NPSHr远小于设计指标,并且在较宽的流量范围内具有良好的水力性能,验证了设计方法的准确性和有效性.     

离心叶轮入口流动的动力学描述

在实验的基础上用动力学理论对离心叶轮机械入口的复杂流动进行了研究．把离心叶轮入口流动看成是保守系统,在此基础上建立了理想流动的自治系统．在相平面内初步讨论了离心叶轮入口流动的结构及其一些重要特性．     

叶轮机械设计中非正交曲线坐标SCM与MM法的比较(英文)

本文详尽地讨论了用于叶片机设计中的非正交曲线坐标系中的流线曲率法(SCM)与矩阵法(MM)的各自优缺点,计算结果表明,应用上述两种方法所获得的沿叶高分布的流动参数基本上是一致的。因而可以得出结论,从叶片成型的观点上看,这两种方法对适用于叶轮机械的三元流计算。比较两种方法所需要的计算存储量,计算时间和精度,最佳设计的可行性,各有其优劣。因而我们不能断言,那一种方法具有绝对的优越性。     

轴流跨音速压气机级的气动设计方法及计算机程序(一)——计算方法

本文所述为跨音速轴流压气机级的气动设计方法,包括:叶片前后缘流场计算、s_1回转流面的近似计算、叶片造型和积迭三个部分。在叶片前后缘流场计算中,用龙格—库塔法同时反复求解沿子午面任一曲线l写出的运动方程和连续方程。流线在子午面投影线用样条函数拟合,曲率半径用双重样条函数计算。在s_1回转流面的近似计算中,用锥面近似代替s_1回转流面,在和锥面相切的平面上计算多元弧叶型参数,为在锥面展开面上叶片造型提供原始数据。文中讨论了自由流的计算,是在已知s_1流面位置和前缘气流参数的基础上,在等rc_(?)值、等熵的条件下,用连续方程进行计算,计算中考虑了流线位置和流面厚度的变化。     

离心通风机叶轮出口流场测试分析

本文介绍了利用五孔探针对离心通风机叶轮出口流动参数的测量结果。通过分析及结论,对离心风机的三元优化设计计算和工程改型提供了试验依据。     

叶轮机械中的三元固液两相流动理论研究

本文根据所推导的固液两相基本方程，得到了水涡轮机械中固液两相流动的封闭方程。在此基础之上，基于两类相对流面，研究出了水涡轮机械三元固液两相流动的通用理论，对水涡轮机械中两相流动的流场计算及含砂水中的水涡轮机械叶片的抗磨蚀设计，都有十分重要的意义。     

叶轮机械中的三元固液两相流动理论研究

本文根据所推导的固液两相基本方程，得到了水涡轮机械中固液两相流动的封闭方程。在此基础之上，基于两类相对流面，研究出了水涡轮机械三元固液两相流动的通用理论，对水涡轮机械中两相流动的流场计算及含砂水中的水涡轮机械叶片的抗磨蚀设计，都有十分重要的意义。     

使用非正交曲线座标系的叶轮机械三元流动流函数方程组

本文提出了使用非正交曲线座标系的流函数方程组,并且利用座标轴的适当选取,导出了易于求解的非正交曲线座标系的流函数方程组,对于边界条件复杂的叶轮机械三元流动的直接求解显得简单和方便.     

航空发动机叶片叶型无损检测气动试验研究

本文用气动检测法,对航空发动机叶片叶型进行无损检测,对发动机基元叶型生成技术、三维叶片优化设计方法,表面气流参数分布准则及气动性能与型面几何形状匹配,数值模拟方式及叶型研究和分析的方法进行测试,验证了方法的有效性,完善了叶片设计方法,创新了叶片叶型检测的理论与实践。     

一种快速计算跨音速流动的多重网格有限元素法

非定常方法已能成功地求解跨音速流动问题,但由于收敛速度太慢[1],影响了它在实际中的应用。本文在[2,3]的基础上发展了一种快速的定常欧拉方程解法。采用混合有限元单元来处理跨音速流动中的混合问题。通过对边界条件的精心处理使问题得到很好的适定。一种多重网格有限元迭代法在本文得到了发展,使收敛速度进一步加快。计算结果表明,二元跨音速流场计算仅需数百次迭代就能达到充分收敛、捕捉激波稳定准确,适应性强。表明本方法具有较大的应用价值。     

整体叶轮数控加工自动编程系统研究

对整体叶轮的加工工艺进行了分析,以B样条曲线曲面理论为基础,以CBuilder50为开发工具,设计开发了整体叶轮五轴联动数控加工程序的编程系统。同时,用数据库技术实现了叶型数据输入的通用性;用串口实现了计算机与机床的数据通信。