涡轮叶栅通道中的流动显示

在大尺寸低速叶栅传热风洞中对一种高压涡轮导向叶栅的流场进行了流动显示实验研究。分别采用线簇和小球浮动法对五个雷诺数下的叶栅端壁区三维流场、叶片表面和端壁表面的流动进行了显示。实验结果表明 :涡轮叶栅中有强烈的二次流动 ,并存在复杂的涡系 ;三维流动区约占叶栅通道的 40 % ;雷诺数的增大将增强端壁区的三维流动。流场显示图片说明 :叶片吸力面靠近端壁有角涡形成与发展 ,并存在一个三角形区域 ;流场显示的通道涡大小与流场测量结果吻合。本文的实验结果可用于分析端壁表面和叶片表面换热特性的形成机理     

平面叶栅涡轮的CFD建模问题及解决方法

针对FLUENT的前处理软件GAMBIT,研究了平面叶栅涡轮的CFD建模方法.通过分析常规建模可能存在的缺陷和不能生成所需模型的原因,提出了平面叶栅建模的正确步骤.实践表明,该方法是可行的,并能够提高计算模型的精度,从而为涡轮机械的内流场建模问题提供解决途径.     

大膨胀比局部进气涡轮叶栅流场数值模拟研究

为探究局部进气对涡轮叶栅内部流场的影响机理,本文针对某大膨胀比涡轮叶栅,采用数值模拟方法,对局部进气条件下涡轮叶栅内部流场开展了详细的研究与分析,并研究了不同的出口马赫数与来流攻角下局部进气涡轮叶栅内部流动规律和机理.结果表明:局部进气导致涡轮叶栅中马赫数分布发生变化,在涡轮叶栅进口出现高马赫数区域和弓形激波,进口气流...     

跨音速涡轮叶栅数值计算方法研究与试验验证

以某跨音速涡轮叶栅为对象,研究计算流体动力学数值计算方法,应用CFD软件ANSYS CFX,分析不同网格量和不同湍流模型对数值计算结果的影响,得到最理想且最吻合试验结果的数值计算方法,并与试验结果进行对比分析。结果表明,考虑权衡数值计算结果与试验值吻合度和所耗时间的均衡性,三维网格的S1流面网格量为1万最为合适,SST湍流模型的模拟结果最为理想。     

叶片正弯曲对涡轮静叶栅流场影响的试验研究

对一典型涡轮静叶型开展了叶片正弯曲对涡轮叶栅流场性能影响的试验研究。测量了直叶栅和 +10°、+2 0°、+30°弯曲叶片叶栅出口流场。结果表明 ,对该叶型叶栅 ,随着叶片正弯曲角的增加 ,通道涡一直位于叶栅端壁附近 ,其强度变化很小 ,但叶栅出口尾缘涡明显增强 ,并向叶栅中部扩展 ;同时 ,随着叶片正弯曲角的增加 ,叶栅端部总损失变化不大 ,但叶栅中部总损失迅速增加 ,导致叶栅总损失随叶片正弯曲角的增加而增大 ,直叶片叶栅总损失最小     

低展弦比涡轮静叶栅叶片正弯曲作用的试验研究

对弯曲叶片研究中代表性的HIT涡轮静叶型重新开展了叶片弯曲对低展弦比涡轮静叶栅流场影响的试验研 究。测量了直叶片叶栅、+10°、+20°和+30°弯曲叶片叶栅的进、出口流场,分析了叶片弯曲对叶栅出口二次流、 总压损失和气流角的影响。结果表明:对该叶型叶栅,叶片正弯曲既不能大幅度降低叶栅二次流损失,也不能改 善叶栅出口气流角沿叶高的分布:叶栅出口二次流动、尾缘涡及壁角涡随叶片正弯曲角的增大而增强,而通道涡 强度和位置变化不大;该研究结果同以往有关文献的研究结果完全不同。     

叶片反弯曲对涡轮静叶栅流场影响的试验研究

对一典型涡轮静叶型开展了叶片反弯曲对涡轮静叶栅流场性能影响的试验研究。测量了直叶片叶栅和-10°、-20°弯曲叶片叶栅出口流场。结果表明,对该叶型叶栅,随着叶片反弯曲角的增加,叶栅出口通道涡的强度和尺度稍有增大,但位置变化不太明显,尾缘涡有所减弱,叶栅中部和端部横向二次流均增强;随着叶片反弯曲角的增加,叶栅中部损失变化不大,而端部附近损失明显增大,使叶栅总损失增大,直叶栅总损失最小。     

一种用于传递扭矩的轴流叶轮叶栅的设计与计算

轴流叶轮叶栅是一种能量转换的栽体，实现机械能一流体势能之间的能量转换。结合叶栅叶型设计法和升力模型分析法，提出了一种用于流体动力型叶轮叶栅的设计模型，并运用该模型对一实际装置进行设计，获得了良好的工程效果。     

变叶片高度环列叶栅的逆命题设计

在文献 [1 ]研究的基础上 ,提出了一种新的基于奇点法的变叶片高度环列叶栅逆命题设计方法。此方法利用叶片给定表面速度分布求解叶片形线。数值验证显示出本方法可有效地克服文献 [1 ]中方法存在的叶片形线上法向速度振荡现象 ,更便于工程应用     

离心式通风机前置机防磨叶栅的设计

介绍了前置防磨叶栅的结构、工作原理以及主要结构参数的选择。实践结果表明，对于离心式通风机，采用前置防磨叶栅是一种有效而经济的防磨措施。     

基于源项和贴体网格CFD的翼型冠涡轮叶栅气动性能预测对比

翼型冠是控制涡轮叶片叶顶泄漏流动的一种叶顶结构。在翼型冠涡轮叶栅气动性能的数值模拟中,为降低计算成本,本文采用了一种基于源项的CFD技术。该方法无需构建翼型冠真实几何结构和生成贴体网格,只需在叶顶附近构建源项域并采用均匀网格进行离散,随后在网格点上定义材料多孔度,并在控制方程中引入与多孔度有关的源项函数。采用基于源项的数值模拟方法,首先计算了某一翼型冠涡轮平面叶栅的气动流场,并分析均匀网格尺寸和湍流模型方程源项对计算结果的影响。然后,在翼型冠源项基础上,分别增加了密封齿和叶顶喷气源项,以研究源项法在有密封齿和有叶顶喷气翼型冠叶栅性能计算中的准确性。通过与基于贴体网格(即真实结构)的数值模拟结果相对比,发现源项法计算能够较准确地评估翼型冠、密封齿和叶顶喷气对涡轮叶栅气动性能的影响。此外,降低均匀网格尺寸能提高源项法的可靠性。研究有助于发展用于模拟包含任意复杂结构流动问题的计算方法,能为基于源项法的翼型冠叶顶结构优化提供快速准确的数值模拟工具。     

应用几何遗传算法对叶栅进行改进设计的研究

几何遗传算法由于其独特的变量染色体表达和简易的编解码方式特别适合于对具有封闭轮廓线的形状优化问题的求解 (如翼型叶片的优化设计等 )。本文首次将几何遗传算法应用于流体机械中离心扩压器叶栅叶型的改进设计 ,所取得的结果令人满意。     

不同前缘气膜冷气流下某涡轮叶栅流场分析

针对引入前缘气膜冷却的某高压涡轮转子叶片,运用NUMECA进行建模,对引入气膜冷却后的涡轮叶栅流场进行分析,得到了加入前缘气冷后温度、速度、总压等参数的变化。再改变前缘气膜冷气流量,得到了不同流量工况下涡轮叶栅流场的变化情况。通过计算得到结论,冷气流量增大,气膜与叶片壁面分离位置提前,整体流速更快到达最大值且沿着壁面下降更快。冷气流量减小,冷却效率降低;吹风比越大,不同冷气流下冷却效率的变化更为集中;但随着冷气流的改变,总压恢复系数没有发生本质变化。     

轴向掠叶片对涡轮静叶栅流场气动及声学特性的影响喔

通过数值模拟计算了采用轴向前掠、后掠及径向三种不同叶片型式的涡轮静叶栅流场 ,并根据计算结果分析了各流场流动参数沿流向、径向的分布特点 ,以及轴向前掠涡轮叶栅降噪增效、轴向后掠叶片恶化涡轮静叶栅气动及噪声特性的根本原因     

基于实例推理设计技术的透平叶栅设计系统的研究

根据透平叶栅气动设计过程,运用面向对象的方法和实例推理设计技术,采用ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋语言开发出基于实例推理的透平叶栅设计系统。该设计系统具有良好的图形界面,支持鼠标和热键操作。实例设计表明本设计系统可以有效地利用叶栅设计经验,提高叶栅的设计质量,缩短设计周期,有力地推动人工智能技术在透平机械设计领域中的应用。     

基于实例推理论设计技术的透平叶栅设计系统的研究

透平叶栅所动设计过程,运用面向对象的方法和实例推理设计技术,采用ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋语言开发出基于实例推理的透平叶栅设计系统。该设计系统具有良好的图形界面,支持鼠标和热键操作,实例设计表明本设计系统可以有效地利用叶栅设计经验,提高叶栅的设计质量,缩短设计周期,有力地推动人工智能技术在透平机械设计领域中的应用。     

轴流式通风机变形叶栅的研究

七文认为轴流我机在保持轮毅比和转数不变的条件下,其最高效率点交非唯一,而是在Ｇｘｔ－Ｑ坐标平面上有一个分布区域,为生产现场设计了两种变形叶栅,并进行了性能试验,试验结果与理论分析完全吻合。     

串列叶栅后焊接排气蜗壳改进设计

对组装式离心压缩机某模型级的实验装置进行了数值模拟。通过对模型级原结构及流场的分析,进行了多种焊接型式排气蜗壳方案的改进设计,并通过对比分析,得到比较理想的焊接排气蜗壳设计方案,实现级效率提高约4%。     

变几何涡轮平面叶栅流场数值仿真与试验研究

取某两级动力涡轮2级导叶叶中截面数据,布置为平面叶栅以验证其流场周期性。设计并加工了基于齿轮传动的变几何平面叶栅试验件,并进行变几何与固定几何的PIV试验研究,获得叶栅通道出口区域流场数据,进行对比分析。结果表明：固定几何工况下,从PIV试验得到的速度云图中可清晰地看出叶片尾缘尾迹及扩散过程,与仿真结果吻合良好;变几何工况下的PIV数据可揭示由叶片转动所引起的流场结构变化。     

高压燃气涡轮叶栅热辐射特性研究

采用商用软件CFX11.0的不同湍流模型对NASA-Markll高压燃气气冷涡轮叶栅进行气热耦合换热计算,得出最佳湍流模型。针对不同涡轮叶栅前进口总温进行考虑和不考虑热辐射的数值计算,着重分析叶栅流道内热辐射效应随涡轮前入口温度的变化情况,得出在实际的高温高压气冷涡轮叶栅耦合换热计算时,辐射热流应当作为源项加入到方程中。这样能够更准确地得出叶片内部温度分布,为热应力计算以及寿命预估提供准确的边界条件。