变几何涡轮燃气轮机总体性能研究

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作者 吴川 赵军 +1 位作者 陶睿 蒋进 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期83-93,共11页

为深入了解变几何涡轮对燃气轮机的总体性能影响机理,通过部件法对燃气轮机进行建模,然后分别改变高压涡轮、中压涡轮和动力涡轮的第一级导向器喉道面积,在不考虑导叶两端调节机构和导叶间隙等对涡轮效率影响情况下,对燃气轮机总体性能... 为深入了解变几何涡轮对燃气轮机的总体性能影响机理,通过部件法对燃气轮机进行建模,然后分别改变高压涡轮、中压涡轮和动力涡轮的第一级导向器喉道面积,在不考虑导叶两端调节机构和导叶间隙等对涡轮效率影响情况下,对燃气轮机总体性能的变化情况进行了系统地分析,并得出各截面的总温与总压变化情况。结果表明:在采用保持高压涡轮入口总温恒定的控制规律时,增大燃气轮机的高压涡轮流通能力,燃气轮机输出轴功率与耗油率均不断增加,高压涡轮流通能力增加10%,输出轴功率与耗油率分别上升2.83%与1.13%;增大燃气轮机的中压涡轮流通能力,导致燃气轮机输出轴功率降低,耗油率上升,中压涡轮流通能力增加10%,输出轴功率降低9.96%,耗油率上升3.63%;动力涡轮流通能力增加,燃气轮机输出轴功率先上升,后有小幅下降,耗油率增大,动力涡轮流通能力变化量从0增加到10%,输出轴功率降低0.05%,耗油率增加2.01%。 展开更多

关键词 变几何高压涡轮 变几何中压涡轮 变几何动力涡轮 性能研究 燃气轮机

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变几何涡轮动叶栅流场的PIV实验研究 被引量：7

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作者 马超 臧述升 黄名海 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期458-462,481,共6页

对某变几何涡轮在不同导叶转角工况下进行了内流场PIV实验研究,获得了动叶叶栅流道及其下游区域详细的流场及涡量场数据,并对其进行了对比分析.结果表明:导叶转角从6°转到-6°的过程中,叶轮出口截面最大速度增加约11%,叶轮流... 对某变几何涡轮在不同导叶转角工况下进行了内流场PIV实验研究,获得了动叶叶栅流道及其下游区域详细的流场及涡量场数据,并对其进行了对比分析.结果表明:导叶转角从6°转到-6°的过程中,叶轮出口截面最大速度增加约11%,叶轮流道内部最大绝对速度增加约40.6%,气流角度单调变化,叶轮输出功率在这一过程中增加了42%;但随着导叶转角的减小,下游动叶流道的流动损失有所增加. 展开更多

关键词 变几何涡轮 动叶栅 流场 PIV实验 导叶转角

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航空发动机变几何涡轮增压性能研究 被引量：3

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作者 徐斌 周帆 +2 位作者 杨世春 田富刚 谭龙兴 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1523-1530,共8页

提出了一种变几何涡轮增压器用于发动机高空恢复功率的方法,并对其调节规律和相关特性进行研究。依据涡轮流动模型,分析了相同工况下不同喷嘴环开度对涡轮增压器工作的影响。在GT-POWER中建立了变几何涡轮增压发动机模型,通过全高度下... 提出了一种变几何涡轮增压器用于发动机高空恢复功率的方法,并对其调节规律和相关特性进行研究。依据涡轮流动模型,分析了相同工况下不同喷嘴环开度对涡轮增压器工作的影响。在GT-POWER中建立了变几何涡轮增压发动机模型,通过全高度下不同工况的仿真分析,验证了变几何涡轮增压发动机恢复海平面功率的应用。结果表明,匹配了变几何涡轮增压器的发动机能够显著提高发动机高空可调范围,其使用升限从5 km提升到了6 km,对变几何涡轮增压器应用于恢复功率与喷嘴环开度的调节规律具有指导意义。 展开更多

关键词 航空活塞发动机 变几何涡轮增压 功率特性 可调范围 使用升限

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基于PWM方式的变几何涡轮增压器可调喷嘴气动执行机构 被引量：3

4

作者 张志强 马朝臣 《节能技术》 CAS 2006年第1期12-14,18,共4页

本文设计开发了一种用于连续调节变几何涡轮增压器可调喷嘴开度的气动执行机构,该气动执行机构采用两个由PWM方式驱动的快速开关阀控制膜片式单作用气缸工作腔中的充放气量,实现了对可调喷嘴开度的连续调节。仿真和台架测试结果表明,该... 本文设计开发了一种用于连续调节变几何涡轮增压器可调喷嘴开度的气动执行机构,该气动执行机构采用两个由PWM方式驱动的快速开关阀控制膜片式单作用气缸工作腔中的充放气量,实现了对可调喷嘴开度的连续调节。仿真和台架测试结果表明,该气动执行机构具有耗气量小、可靠性高的优点,能够满足车用发动机对变几何涡轮增压器可调喷嘴执行机构的要求。 展开更多

关键词 快速开关阀 PWM 变几何涡轮增压器 气动执行机构

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变几何涡轮对涡轮气动性能的影响研究 被引量：4

5

作者 潘波 白创军 +2 位作者 赵洪雷 刘锡阳 谭春青 《燃气轮机技术》 2012年第3期40-44,共5页

针对自由涡轮导向器叶片可调的多级轴流涡轮进行气动性能研究。结果表明:通过改变自由涡轮导向器叶片角度可以调节多级涡轮的流量、效率、膨胀比分配和功率分配,自由涡轮导向器叶片角度变化对涡轮流场和各级静叶损失产生明显的影响。

关键词 变几何涡轮 气动 性能

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变几何涡轮的损失研究 被引量：16

6

作者 邱超 宋华芬 《燃气轮机技术》 2007年第1期39-42,共4页

变几何涡轮与定几何涡轮相比,在静叶顶部多了一个端部间隙,端部间隙大小的选取十分重要,既要保证间隙损失不至于过大,又要保证其能够自由转动,不至于受热而被卡死。所以,在保证静叶能够转动的前提下,静叶的端部间隙应尽可能的小。以某... 变几何涡轮与定几何涡轮相比,在静叶顶部多了一个端部间隙,端部间隙大小的选取十分重要,既要保证间隙损失不至于过大,又要保证其能够自由转动,不至于受热而被卡死。所以,在保证静叶能够转动的前提下,静叶的端部间隙应尽可能的小。以某一四级动力涡轮为例,分析了第一级静叶的端部间隙大小以及第一级静叶转角给涡轮损失带来的影响,建议变几何动力涡轮的静叶端部间隙选取为静叶叶高的1.8%。 展开更多

关键词 端部间隙 变几何涡轮 损失

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变几何涡轮蛤壳状导叶的气动性能数值模拟分析

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作者 汤涛 李彦静 +1 位作者 宋义康 高杰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第2期212-219,共8页

[目的]为了提升燃气轮机的工作性能,开展变几何涡轮蛤壳状导叶的气动性能研究工作。[方法]以某典型变几何涡轮导叶为原型,构建导叶压力侧固定且吸力侧旋转的涡轮蛤壳状导叶模型。基于剪切应力传输(SST)模型进行数值模拟,分析涡轮蛤壳状... [目的]为了提升燃气轮机的工作性能,开展变几何涡轮蛤壳状导叶的气动性能研究工作。[方法]以某典型变几何涡轮导叶为原型,构建导叶压力侧固定且吸力侧旋转的涡轮蛤壳状导叶模型。基于剪切应力传输(SST)模型进行数值模拟,分析涡轮蛤壳状导叶和普通变几何涡轮导叶在不同工作状态下的参数变化规律。[结果]计算结果表明:当导叶旋转角为+3°~–3°时,涡轮蛤壳状导叶的气动性能具备一定优势,其流量更大且总压损失系数更小;当导叶旋转角超过+3°时,其流量增幅将明显减小,甚至出现停止增长或负增长的趋势;当吸力面的旋转角由负角度逐渐增加到0°时,总压损失系数将逐渐减小;当旋转角大于0°时,总压损失系数将随着旋转角的增加而增加。[结论]涡轮蛤壳状导叶可以在一定程度上改善涡轮的气动性能。 展开更多

关键词 燃气轮机 变几何涡轮 蛤壳状导叶 气动性能 数值模拟

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单级轴流式变几何涡轮的计算模型及结果分析 被引量：9

8

作者 郑枫 臧述升 郁炜 《燃气轮机技术》 北大核心 2003年第1期39-42,48,共5页

为了研究涡轮静叶变几何后对整个涡轮级性能的影响,通过建立数学模型,对单级轴流式涡轮进行了一系列的热力计算,得到了在不同压比、不同转速下,涡轮静叶转角对涡轮流量、反力度,叶栅速度损失系数和轮周效率的影响。从计算结果中可看出,... 为了研究涡轮静叶变几何后对整个涡轮级性能的影响,通过建立数学模型,对单级轴流式涡轮进行了一系列的热力计算,得到了在不同压比、不同转速下,涡轮静叶转角对涡轮流量、反力度,叶栅速度损失系数和轮周效率的影响。从计算结果中可看出,静叶的传动使得涡轮机的主要参数反力度发生变化,从而影响到整个级的运行;而对于损失系数来说,静叶的转动对静叶损失系数并无太大影响,在大部分转角范围内,使得动叶损失系数升高,减小了动叶损失。 展开更多

关键词 变几何涡轮 计算模型 分析

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变几何涡轮流动机制及气动性能数值模拟研究 被引量：5

9

作者 李天禄 乔渭阳 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第35期9602-9607,共6页

使用CFD软件对某发动机高低压涡轮,通过调节高压涡轮导叶安装角度改变喉道面积,对安装角变化前后涡轮的性能及其流场的变化进行了数值模拟。详细分析了当高压涡轮导叶几何可调时,高、低压涡轮等熵效率、进口流量、反力度、出口总压损失... 使用CFD软件对某发动机高低压涡轮,通过调节高压涡轮导叶安装角度改变喉道面积,对安装角变化前后涡轮的性能及其流场的变化进行了数值模拟。详细分析了当高压涡轮导叶几何可调时,高、低压涡轮等熵效率、进口流量、反力度、出口总压损失系数、进出口气流角的变化规律。结果表明,通过调节高压涡轮导叶安装角,可有效控制涡轮进口流量,有效调节焓降在级间的分配。高压涡轮导叶打开或关闭,打开5°时效率有一定的提高,关闭时效率下降十分严重。高压涡轮导叶可调将对低压涡轮性能和流场造成一定的影响。 展开更多

关键词 可调导叶 数值模拟 喉道面积 变循环发动机 变几何涡轮

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球面端壁造型变几何涡轮流场和性能数值研究 被引量：3

10

作者 黄鹏 乔渭阳 +1 位作者 魏佐君 刘建 《机械与电子》 2014年第5期32-36,共5页

为了研究球面端壁变几何涡轮的效率特性及损失机理,对在一单级高压涡轮基础上改造而来的球面端壁变几何涡轮进行数值模拟。结果显示,对原始涡轮的球面端壁改造和导叶端区间隙的存在都会导致涡轮效率降低,且后者的影响更加显著。涡轮导... 为了研究球面端壁变几何涡轮的效率特性及损失机理,对在一单级高压涡轮基础上改造而来的球面端壁变几何涡轮进行数值模拟。结果显示,对原始涡轮的球面端壁改造和导叶端区间隙的存在都会导致涡轮效率降低,且后者的影响更加显著。涡轮导叶关闭时,导叶尾迹损失和动叶二次流损失增强,造成涡轮效率急剧下降。导叶打开时,在低压比状态下导叶尾迹损失和动叶二次流损失被削弱,使涡轮效率得到提高;高压比状态下,动叶尾迹损失增大,导致涡轮效率降低。 展开更多

关键词 变几何涡轮 球面端壁 变循环发动机 涡轮效率 数值模拟

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导叶安装角变化对变几何涡轮性能影响的数值研究 被引量：3

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作者 张宜奎 钟易成 +1 位作者 徐亮 徐伟祖 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2020年第4期9-14,共6页

为研究变几何涡轮导叶安装角变化对涡轮性能的影响,在传统定几何涡轮基础上,采用数值模拟方法对不同导叶安装角下涡轮导叶与动叶流场结构、出口参数、涡轮进口流量及效率进行了分析。结果表明:调整导叶安装角,可有效改变涡轮的通流能力... 为研究变几何涡轮导叶安装角变化对涡轮性能的影响,在传统定几何涡轮基础上,采用数值模拟方法对不同导叶安装角下涡轮导叶与动叶流场结构、出口参数、涡轮进口流量及效率进行了分析。结果表明:调整导叶安装角,可有效改变涡轮的通流能力,实现对涡轮流量的调节。针对所研究的小流量涡轮,导叶安装角转动1°,涡轮流量变化5%左右。安装角增大或减小幅度较大时都会引起动叶气流发生分离,导致涡轮效率下降,安装角减小时对效率影响更大;动叶负攻角设计可以提高涡轮的攻角适应性。 展开更多

关键词 航空发动机 导叶安装角 变几何涡轮 数值模拟 效率 攻角适应性

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组合动力装置用变几何涡轮转速与安装角匹配研究 被引量：1

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作者 蒋海明 徐亮 +1 位作者 张宜奎 钟易成 《机械制造与自动化》 2021年第3期49-53,共5页

为了研究小型变几何涡轮转速与安装角匹配调节对涡轮性能的影响,其中包括研究小型变几何涡轮不同转速变化对涡轮反力度和效率的影响以及在设计转速下不同涡轮导叶安装角工作状态下,涡轮流量系数与效率随膨胀比的变化趋势,以组合动力装置... 为了研究小型变几何涡轮转速与安装角匹配调节对涡轮性能的影响,其中包括研究小型变几何涡轮不同转速变化对涡轮反力度和效率的影响以及在设计转速下不同涡轮导叶安装角工作状态下,涡轮流量系数与效率随膨胀比的变化趋势,以组合动力装置IPU用小型变几何涡轮为研究对象,采用ICEM CFD和Turbo-grid软件分别对涡轮导叶和转子叶片进行网格划分,数值仿真模型计算域包括涡轮进口、导叶、动叶和涡轮出口。结果表明:通过涡轮转速调整,可以减弱安装角变化对涡轮效率的影响;随着导叶安装角增大,最优匹配工况的膨胀比逐渐降低,可很好地配合APU与EPU共用变几何涡轮的工作;可以通过转速与安装角匹配调节,明显提高变几何涡轮的变工况性能,涡轮流量在-17.2%~+33.2%的变化过程中,效率下降不超过0.03。 展开更多

关键词 变几何涡轮 数值仿真 匹配调节 变工况

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变几何涡轮增压器关键技术分析 被引量：3

13

作者 郭军 《科技资讯》 2009年第31期95-95,共1页

变几何涡轮增压器(英文缩写VGT)属于国家高新技术成果转化项目,是国家节能降耗缓解石油资源紧缺、强制控制发动机排放污染的急需项目,该技术被誉为内燃机发展史上第二个里程碑。开展汽车发动机节能降耗、降低排放烟度、提高低速,当前最... 变几何涡轮增压器(英文缩写VGT)属于国家高新技术成果转化项目,是国家节能降耗缓解石油资源紧缺、强制控制发动机排放污染的急需项目,该技术被誉为内燃机发展史上第二个里程碑。开展汽车发动机节能降耗、降低排放烟度、提高低速,当前最现实可行的技术方法之一就是应用变几何涡轮增压器。它解决了常规的废气涡轮增压器存在的油耗大、低速扭矩特性差、起动响应慢和低速排放烟度大等缺陷。 展开更多

关键词 变几何涡轮增压器 涡轮增压器 关键技术 途径

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变几何涡轮可靠性试验研究 被引量：1

14

作者 宁有智 张龙 劳新力 《科技创新导报》 2017年第28期96-98,共3页

为满足燃气轮机变工况适应性要求,使其在不同环境和工况下保持最佳性能,采用变几何动力涡轮是有效手段之一。本文针对变几何涡轮特点设计了相关试验台,利用液压传动装置来驱动可转导叶转动,采用不同流量和温度模拟燃气轮机涡轮运行时的... 为满足燃气轮机变工况适应性要求,使其在不同环境和工况下保持最佳性能,采用变几何动力涡轮是有效手段之一。本文针对变几何涡轮特点设计了相关试验台,利用液压传动装置来驱动可转导叶转动,采用不同流量和温度模拟燃气轮机涡轮运行时的不同工况,通过试验研究并验证变几何涡轮的可靠性。 展开更多

关键词 燃气轮机 变几何涡轮 可靠性 可转导叶

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变几何涡轮与可调喷管发动机总体性能研究 被引量：1

15

作者 吴川 赵军 陶睿 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期67-76,共10页

为更加全面地展现变几何涡轮和可变喷管对发动机性能的影响情况,使用部件法对发动机进行建模,然后分别在改变高压涡轮第1级导向器喉道面积、改变低压涡轮第1级导向器喉道面积和改变喷管出口面积的情况下,系统地分析了发动机性能的变化情... 为更加全面地展现变几何涡轮和可变喷管对发动机性能的影响情况,使用部件法对发动机进行建模,然后分别在改变高压涡轮第1级导向器喉道面积、改变低压涡轮第1级导向器喉道面积和改变喷管出口面积的情况下,系统地分析了发动机性能的变化情况,对总体性能参数进行了定量的研究。结果表明:增加高压涡轮流通能力或低压涡轮流通能力,尾喷管进口总温与总压均升高,推力和燃油消耗率均增加;当高压涡轮流通能力增加10%时,推力仅增加1.69%,燃油消耗率增加2.52%,而当低压涡轮流通能力增加10%时,推力增加13.16%,耗油率也增加12.42%;扩大尾喷管出口面积,尾喷管进口总温与总压均降低,推力和燃油消耗率均减小,当尾喷管出口面积增加10%时,推力有16.19%的大幅降低,燃油消耗率减小4.02%。 展开更多

关键词 变几何高压涡轮 变几何低压涡轮 变喷管面积 性能研究 燃气涡轮发动机

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不同设计参数对变几何涡轮气动性能的影响

16

作者 徐明林 张彬滨 +2 位作者 刘政沅 王彧 周波 《航空动力学报》 北大核心 2025年第1期489-500,共12页

为了探索提高变几何涡轮效率的可能性,采用数值模拟方法研究了转子速度为2700 r/min,导叶转动角为-5.0°、-2.5°、0°、+2.5°和+5.0°时,枢轴直径系数、枢轴截面形状、端部间隙以及动导叶间距对涡轮气动性能的影... 为了探索提高变几何涡轮效率的可能性,采用数值模拟方法研究了转子速度为2700 r/min,导叶转动角为-5.0°、-2.5°、0°、+2.5°和+5.0°时,枢轴直径系数、枢轴截面形状、端部间隙以及动导叶间距对涡轮气动性能的影响。并针对等熵效率对上述设计参数的敏感性以及流场机理展开分析。研究结果表明:直径系数D/L每增加1.0%,等熵效率能够提升0.064%。菱形枢轴对涡轮效率的提升效果最佳,在各个导叶转动角下,效率提升均在0.8%以上。端部间隙是涡轮效率最敏感的影响参数,当端部间隙从0.5%增加到1.0%跨距时,等熵效率最小降低2.08%,最大为4.54%。增加动导叶间距能够一定程度提高涡轮性能,减小间距对提升涡轮效率不利。选取合适的设计参数能够有效提升低转速下变几何涡轮的工作效率。 展开更多

关键词 变几何涡轮 等熵效率 导叶转动角 设计参数 气动性能 敏感性

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变几何涡轮可调导叶瞬时转动气动特性研究

17

作者 廖宇楠 杜玉锋 +1 位作者 屈彬 高杰 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期79-88,共10页

为探究单级变几何涡轮(VGT)在导叶转动过程中的过渡态性能,对某动力涡轮进行了非定常数值计算,应用动网格技术实现导叶转角的改变,并对导叶通道开大或关小过渡过程中涡轮性能进行了分析。结果表明:导叶转角从0°变化到-5°时,... 为探究单级变几何涡轮(VGT)在导叶转动过程中的过渡态性能,对某动力涡轮进行了非定常数值计算,应用动网格技术实现导叶转角的改变,并对导叶通道开大或关小过渡过程中涡轮性能进行了分析。结果表明:导叶转角从0°变化到-5°时,单级涡轮效率逐渐下降1.6%,从0°变化到6°时,效率逐渐提高0.5%;质量流量和导叶出口绝对气流角随转角改变接近线性变化,而动叶出口相对气流角、熵增、效率和导叶出口总压损失等随转角改变呈抛物线型变化;过渡态下导叶流场内损失变化主要受上、下端壁处间隙泄漏涡影响,动叶出口熵增变化规律主要受动叶吸力侧泄漏涡和下部通道涡影响,其中下部通道涡的改变是引起熵增变化的主要原因。 展开更多

关键词 变几何涡轮 可调导叶 瞬时转动 过渡态 气动特性

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大子午扩张变几何涡轮可调叶片端区设计优化 被引量：7

18

作者 刘鹏飞 高杰 +2 位作者 牛夕莹 周恩东 郑群 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期558-567,共10页

提出采用高负荷设计以减少叶片数的方法,增大圆盘直径而减小泄漏面积;结合叶片进行后加载改型措施以减小由于高负荷设计所增加的二次流损失.对定几何涡轮、仅有驱动轴的变几何涡轮与带圆盘型冠的变几何涡轮的流场进行三维数值模拟计算,... 提出采用高负荷设计以减少叶片数的方法,增大圆盘直径而减小泄漏面积;结合叶片进行后加载改型措施以减小由于高负荷设计所增加的二次流损失.对定几何涡轮、仅有驱动轴的变几何涡轮与带圆盘型冠的变几何涡轮的流场进行三维数值模拟计算,分析了3种涡轮性能的优劣.结果表明:大间隙尺度下了间隙泄漏涡强度较大,并与通道涡相互融合,从而增大了泄漏损失区域,增加了泄漏损失;而在涡轮叶片由于高负荷设计会增加了主流区的二次流损失.该方法可以有效地减小周向泄漏面积,极大地抑制由大间隙尺度所导致的间隙泄漏涡与通道涡的相互融合,减小泄漏损失.而通过后加载改型的措施,抑制了主流区的通道涡的发展趋势,减小了二次流损失.这两种措施结合后的变几何涡轮具有较高的全工况性能. 展开更多

关键词 变几何涡轮 大子午扩张 圆盘型冠 间隙泄漏 后加载叶型 气动性能

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燃气轮机变几何涡轮气动技术研究进展 被引量：4

19

作者 高杰 郑群 +2 位作者 岳国强 董平 姜玉廷 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期1141-1150,共10页

变几何涡轮技术是有效提高燃气轮机加减速特性和低工况性能的技术手段之一,但变几何涡轮设计难度大,其设计状态效率总是低于固定几何涡轮,并且可调静叶无论开大或关小,涡轮效率皆有明显降低,这部分抵消了涡轮变几何带来的燃气轮机循环收... 变几何涡轮技术是有效提高燃气轮机加减速特性和低工况性能的技术手段之一,但变几何涡轮设计难度大,其设计状态效率总是低于固定几何涡轮,并且可调静叶无论开大或关小,涡轮效率皆有明显降低,这部分抵消了涡轮变几何带来的燃气轮机循环收益.为了将涡轮变几何技术成功地应用于船舶等燃气轮机,开展高效变几何涡轮气动技术的研究自然具有非常现实的国防意义和重要的工程应用前景.本文主要从变几何涡轮特性、变几何涡轮端区流动机理及损失控制和变几何涡轮设计特点等方面对燃气轮机变几何涡轮气动技术的研究进展进行综述.还对变几何涡轮研究存在的问题进行了系统总结,并展望了变几何涡轮气动技术的未来研究重点和发展趋势. 展开更多

关键词 变几何涡轮 子午扩张 间隙泄漏流 全工况 气动设计

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变几何涡轮叶栅叶端小翼的气动性能 被引量：5

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作者 高杰 郑群 +1 位作者 刘鹏飞 魏明 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3615-3624,共10页

针对大子午扩张变几何涡轮在可调静叶转动时旋转轴端严重恶化端区流场的问题,提出在可调静叶的机匣端部应用小翼结构的方法以克服这一问题并减少叶端间隙泄漏流动。应用数值方法和标准k-ω两方程湍流模型,并结合低速风洞试验,首先研究... 针对大子午扩张变几何涡轮在可调静叶转动时旋转轴端严重恶化端区流场的问题,提出在可调静叶的机匣端部应用小翼结构的方法以克服这一问题并减少叶端间隙泄漏流动。应用数值方法和标准k-ω两方程湍流模型,并结合低速风洞试验,首先研究了可调静叶栅小翼端部流场及损失分布,并考虑了可调静叶转动的影响,随后给出了叶端凹槽状小翼结构,并评估了其气动性能以及对间隙变化的敏感性。研究结果表明:在可调静叶栅中应用叶端小翼不但可以避免可调静叶转动时旋转轴端恶化端区流场,还降低了叶端间隙泄漏驱动力,从而使得可调静叶在所有转角下都具有较好的端区流动性能,并且叶端小翼结合凹槽结构可以进一步减少间隙泄漏,总体上可调静叶栅总压损失系数降低了8.9%。 展开更多

关键词 变几何涡轮 小翼 凹槽 气动损失 叶栅

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