外来扰动频率对涡轮叶栅流动稳定性的影响

应用非线性PSE方法预测和评价某型超临界蒸汽轮机调节级导叶栅边界层流动的稳定性,研究了扰动频率对叶栅流动稳定性的影响。结果表明,当来流扰动频率变化时,扰动会对叶栅边界层稳定性产生很大的影响,此时存在一个最大扰动频率,在这一频率下流动最容易发生转捩。最大扰动频率受边界层厚度雷诺数的直接影响,其数值沿着流向逐渐减小,即叶片入口流动对高频扰动敏感,叶片出口流动对低频扰动敏感。     

具有前掠叶片的低压涡轮叶栅流动稳定性研究

在具有前掠叶片的涡轮低压导向叶栅的风洞实验中,测量了静压系数在不同叶高沿叶型的分布。根据静压分布的测量值,通过求解Falkner-Skan方程,获得不同来流马赫数下叶片边界层内沿流向的速度、压力、密度等参数。然后,将以上结果作为边界层的平均流动值,结合数值离散化的正交曲线坐标系线性抛物化稳定性方程(PSE),对边界层流动的稳定性进行特征值分析。计算结果表明,所选用的实验叶栅由于应用了前掠叶片,加载均匀,边界层流动相对稳定。     

来流马赫数影响高负荷扇形扩压叶栅气动性能的研究

为研究亚音速高负荷扇形扩压叶栅NACA0065-K48的变工况性能,采用数值方法研究了来流马赫数对叶栅气动性能和流场结构的影响,来流马赫数的取值范围为0.3～0.8。计算结果表明:随着来流马赫数的增大,叶栅静压比不断提高,但总压损失先减后增,马赫数在0.5～0.7范围内叶栅具有较好的综合气动性能。扇形叶栅下角区分离程度大于上角区的不平衡流动现象会随着马赫数的增大而加剧,通道涡则是这一发展趋势的主导,且马赫数达到0.7之后,下角区通道涡与集中脱落涡趋于融合。此外,下端壁分离螺旋点的形成与发展是控制下角区分离程度和损失大小的关键。     

基于混合编程思想的叶栅实验数据显示交互技术研究

通过VB与Fortran的混合编程,利用动态链接库技术在不同语言间实现数据交换,开发了集计算、显示及分析为一体的叶栅风洞实验数据可视化处理系统.     

双圆弧叶型压气机叶栅气动特性的实验研究

对双圆弧叶型（DCA）压气机叶栅在低速大尺寸风洞上进行了实验研究，利用五孔束状探针对栅前、流道里和出口流场进行了详细的测量以及流场显示。实验结果表明,DCA叶栅出口近两端壁的通道涡和端壁／吸力面角区分离泡的存在，造成叶栅两端区较高的二次流损失。与CDA相比，DCA尾缘流动较差；与NACA65相比，DCA的负荷沿叶高分布不均匀。     

进口湍流对透平叶栅内部流动影响的数值研究

通过求解N S方程,分别采用Spalart Allmaras与k eps 湍流模型,对VKI低速轴流透平叶栅内部的湍流进行了数值分析。与实验结果比较,两种湍流模型计算结果与实验是一致的。叶栅流动损失的构成、分布以及计算准确性的主要因素是来流边界层状态。入口边界层是端部损失的主要来源。在高速流动条件下,叶栅损失主要是吸力面边界层径向串流及其尾迹。图14参8     

雷诺数对环形叶栅性能参数影响的实验研究

本文在不同雷诺数下对两套环形叶栅的出口流场进行了详细测量,得到了雷诺数与叶栅性能参数的关系曲线,实验结果表明,雷诺数是影响叶栅性能的一个很重要的参数。     

转捩模型在静叶栅三维粘性流数值模拟中的应用研究

边界层转捩流动的特征参数明显不同于层流或湍流，转捩流动的这些特征直接影响着流体的动力、传热特性。而通过有效地控制转捩起点、转捩区长度就可以有效改善流动效率。作者将修正的转捩模型应用到实际流场计算中，对计算结果进行了比较，从中得到了一些有意义的分析结果。     

压气机叶栅密流比效应试验研究

本文讨论了在压气机叶栅中实现二元流动的条件,二元流动的判别标准,影响密流比的因素和密流比对叶栅性能的影响。通过大量试验结果表明,多孔壁与实体壁叶栅在数据与数据变化规律方面存在不可忽视的差别。如不注意密流比效应,可能导致设计错误。     

吸力面抽吸位置影响大转角扩压叶栅气动性能的数值研究

本文采用经过实验校核的数值模拟方法,研究了吸气位置对大转角矩形扩压叶栅气动性能及流场结构的影响,详细对比分析了原型叶栅和三个吸气叶栅的流动情况.结果表明附面层吸除能显著降低叶型损失和尾迹掺混损失,同时还能够有效抑制角区分离,改善流场结构.     

叶片弯曲对扩压叶栅出口流场的影响

通过由常规直叶片、正弯曲叶片、反弯曲叶片组成的三种矩型扩压叶栅在低速风洞上的实验研究,测得了叶栅出口流场、研究了零冲角下常直叶栅、正弯曲叶栅、反弯曲叶栅对出口总压损失分布情况和二次流速度矢量的影响,讲座了叶片弯曲对扩压叶栅出口流场的改善作用。     

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.