压气机叶栅叶顶间隙流的动力学模态分解 被引量：5

1

作者 王建明 王涵 桂琳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期520-527,共8页

为了研究低速孤立压气机叶栅叶顶间隙流的非定常运动型态,采用大涡模拟(LES)技术对流场进行数值模拟,并运用动力学模态分解(DMD)技术对x/c=1.0677弦长处S3截面叶顶二次流速度场进行模态分析。结果表明:动力学模态分解(DMD)能够得到速度... 为了研究低速孤立压气机叶栅叶顶间隙流的非定常运动型态,采用大涡模拟(LES)技术对流场进行数值模拟,并运用动力学模态分解(DMD)技术对x/c=1.0677弦长处S3截面叶顶二次流速度场进行模态分析。结果表明:动力学模态分解(DMD)能够得到速度场的定常模态和不同频率下的主要振荡特征。同时揭示了频率为f1=824.9Hz的一阶振荡主要表现为泄漏涡的低频周期性生成与退化;而频率为f2=9807.2Hz的二阶振荡是由叶顶移动端壁形成剪切层内的不稳定造成的,主要表现为泄漏涡的振荡与分裂。 展开更多

关键词 动力学模态分解 叶顶间隙流 叶顶泄漏涡 移动端壁

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分离涡模拟在叶顶间隙流模拟中的可行性分析 被引量：3

2

作者 胡子龙 杨富超 +4 位作者 王晓航 吴延昭 高洪军 朱迪 陶然 《大电机技术》 2022年第5期59-67,共9页

为了找到一种经济、有效的湍流模型和网格方案用于模拟水翼叶顶间隙流的流动特征,本文以NACA0009水翼为研究对象,利用ICEM软件划分了三种六面体结构化网格方案,并运用SST k-ω、LES及DES三种湍流模型对水翼叶顶间隙流进行数值模拟,并对... 为了找到一种经济、有效的湍流模型和网格方案用于模拟水翼叶顶间隙流的流动特征,本文以NACA0009水翼为研究对象,利用ICEM软件划分了三种六面体结构化网格方案,并运用SST k-ω、LES及DES三种湍流模型对水翼叶顶间隙流进行数值模拟,并对网格无关性和实验结果与模拟结果之间的差异进行分析。结果表明,DES湍流模型预测的叶顶泄漏涡(TLV)形态和速度与实验结果吻合较好,且其在M2、M3两种网格方案下模拟结果相似,验证了DES在叶顶间隙流模拟中的可行性。随后基于M2网格方案下DES湍流模型的计算结果对叶顶间隙流的特征进行分析,结果表明,叶顶泄漏涡在翼型前缘产生,在向下游的流动中,涡核内部压力、涡核心速度、湍动能均呈先上升后下降趋势。 展开更多

关键词 湍流模型 叶顶间隙流 翼型 网格方案

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跨音速轴流压气机叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机制和扩稳效果研究 被引量：6

3

作者 耿少娟 张宏武 +1 位作者 陈静宜 黄伟光 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2013-2016,共4页

本文将叶顶微喷气方法应用于NASA Rotor37跨音速轴流压气机转子,在近失速工况,利用数值模拟方法研究了不同喷气量时叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机理和叶顶微喷气的扩稳效果。结果表明,喷气使得叶顶区域的叶表压力随喷嘴与叶片... 本文将叶顶微喷气方法应用于NASA Rotor37跨音速轴流压气机转子,在近失速工况,利用数值模拟方法研究了不同喷气量时叶顶间隙泄漏流对微喷气的非定常响应机理和叶顶微喷气的扩稳效果。结果表明,喷气使得叶顶区域的叶表压力随喷嘴与叶片相对位置的变化沿弦向发生波动,抑制了叶顶泄漏流的自激非定常波动,使叶顶泄漏流轨迹沿叶片吸力面向下游移动,实现了提高压气机性能和稳定性的目的。采用喷射气流的无量纲总动量可关联亚音速和跨音速轴流压气机不同喷气方案的扩稳效果,该无量纲总动量与来流总动量和喷射气流高度成反比,而与叶高和喷射气流总动量成正比。 展开更多

关键词 轴流压气机 叶顶间隙流 非定常 喷气 扩稳

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扩压叶栅叶顶间隙流动结构研究 被引量：6

4

作者 高丽敏 刘思余 +1 位作者 李永增 赵磊 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期329-334,共6页

本文对某扩压叶栅叶顶间隙流动结构进行了研究,通过三维数值仿真,对叶顶间隙流场中的旋涡结构构成、空间分布及相互作用关系进行了分析.研究采用Q判据识别流场中的涡,发现叶顶间隙气流的泄漏流动形成了叶尖分离涡、二次涡以及泄漏涡等... 本文对某扩压叶栅叶顶间隙流动结构进行了研究,通过三维数值仿真,对叶顶间隙流场中的旋涡结构构成、空间分布及相互作用关系进行了分析.研究采用Q判据识别流场中的涡,发现叶顶间隙气流的泄漏流动形成了叶尖分离涡、二次涡以及泄漏涡等旋涡结构,其空间位置及空间尺度具有明显差别。叶尖分离涡的堵塞作用对泄漏涡的强度、空间位置造成影响;在叶顶泄漏流动与泄漏涡的共同作用下形成了叶尖二次涡。涡系间存在的相互作用共同构成了叶顶间隙流场框架。 展开更多

关键词 叶顶间隙流 流动结构 泄漏流 涡系

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抑制叶顶间隙泄漏的叶轮机械叶片的流场模拟 被引量：12

5

作者 毛佳妮 曹紫胤 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期154-157,共4页

根据叶顶间隙流对叶轮机械的性能有重要影响这一特性,设计了一种叶片。该叶片顶部带有"燕尾冠",在叶顶的压力侧和吸力侧都形成"倒钩"。通过对带有"燕尾冠"的叶片和一般的叶片的流场进行数值模拟,在同等... 根据叶顶间隙流对叶轮机械的性能有重要影响这一特性,设计了一种叶片。该叶片顶部带有"燕尾冠",在叶顶的压力侧和吸力侧都形成"倒钩"。通过对带有"燕尾冠"的叶片和一般的叶片的流场进行数值模拟,在同等条件下比较两者之间压气机的总体性能、流场特性以及叶顶间隙的泄漏量的区别,得到优化设计后的"燕尾冠"叶片能较好的保持住叶片表面的压力,削弱了叶顶间隙泄漏涡的产生和减少了通过叶顶间隙的泄漏量。数据结论为改进和提高叶轮机械的运转性能提供参考依据。 展开更多

关键词 叶轮机械 “燕尾冠”型叶片 数值模拟 叶顶间隙流 泄漏涡

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基于POD方法的跨声速轴流压气机转子叶顶间隙流场分析 被引量：3

6

作者 傅珏 杨波 钟芳源 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2048-2055,共8页

以跨声速轴流压气机转子NASA Rotor 36为对象,研究了叶顶间隙流场的非定常流动特性。在数值模拟结果的基础上,采用本征正交分解(POD)方法获取POD模态和时间系数分布规律,进一步分析了近失速工况下叶顶间隙流场的流动特性。结果表明:在... 以跨声速轴流压气机转子NASA Rotor 36为对象,研究了叶顶间隙流场的非定常流动特性。在数值模拟结果的基础上,采用本征正交分解(POD)方法获取POD模态和时间系数分布规律,进一步分析了近失速工况下叶顶间隙流场的流动特性。结果表明:在近失速工况下,叶顶间隙流场的主导频率为叶顶泄漏涡频率,约为0.6倍转子通过频率;能量较高的POD模态决定了叶顶泄漏涡的波动频率和幅值,低能量的高阶涡则影响流场的细微结构;同时发现,前5阶POD模态就可以很好地重构流场,这为低阶模型的应用提供了一定的理论指导。 展开更多

关键词 本征正交分解(POD) 跨声速轴流压气机 叶顶间隙流 非定常流动 本征正交分解(POD)模态

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微型轴流风扇叶顶间隙内泄漏流动的数值模拟 被引量：2

7

作者 舒伟 裘杰 +1 位作者 王阶 孟琰琰 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2009年第4期552-556,共5页

运用FLUENT软件对一种微型轴流风扇内部的非粘性三维流场进行数值模拟,获得了风机内部叶顶间隙内流动规律。对叶顶间隙泄漏涡流的形成和发展作出了比较详细的分析,得到随叶尖间隙的增大,泄漏流动形成泄漏涡,旋涡强度随叶顶间隙的增大(从... 运用FLUENT软件对一种微型轴流风扇内部的非粘性三维流场进行数值模拟,获得了风机内部叶顶间隙内流动规律。对叶顶间隙泄漏涡流的形成和发展作出了比较详细的分析,得到随叶尖间隙的增大,泄漏流动形成泄漏涡,旋涡强度随叶顶间隙的增大(从0.5 mm增大到6 mm)迅速增大到最大值,之后叶顶间隙继续增大,泄漏涡范围增大,但强度不再继续增大。经分析还得到叶顶间隙涡产生于吸力面近叶顶区域,并朝相同流道叶片的吸力面向尾缘方向发展。其结论为进一步弄清叶顶泄漏涡流的流动机理以及为微小型轴流风扇的优化设计都提供了依据。 展开更多

关键词 微型轴流风扇 叶顶间隙流 泄漏涡流 数值模拟

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计及动叶顶部间隙影响的烟气涡轮数值模拟 被引量：3

8

作者 王为清 周国义 唐积才 《热力透平》 2009年第3期179-183,共5页

本文以某船用增压锅炉涡轮增压机组中的烟气涡轮级为研究对象,采用全三维数值模拟技术和"混合平面"方法传递级间参数,利用标准k-ε双方程湍流模型和耦合隐式求解器,在考虑动叶顶部间隙情况下,通过求解三维定常雷诺平均Navier-... 本文以某船用增压锅炉涡轮增压机组中的烟气涡轮级为研究对象,采用全三维数值模拟技术和"混合平面"方法传递级间参数,利用标准k-ε双方程湍流模型和耦合隐式求解器,在考虑动叶顶部间隙情况下,通过求解三维定常雷诺平均Navier-Stokes方程来模拟烟气涡轮级叶栅三维湍流流动。文中分析了该型烟气涡轮级动叶顶部间隙流动的表现形式,并给出了叶栅出口参数的变化规律,分析结果对于该型烟气涡轮叶栅的气动优化设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 增压锅炉 烟气涡轮 叶顶间隙流 数值模拟

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轴流压气机叶顶喷气扩稳机理试验研究 被引量：4

9

作者 李继超 刘乐 +2 位作者 童志庭 林峰 聂超群 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期171-177,共7页

轴流压气机叶顶喷气已经被证实能够有效拓宽压气机的失稳裕度。在一台低速单转子轴流压气机上进行叶顶喷气试验研究,采用喷气动量比作为衡量失速裕度改善的指标,并通过改变叶顶间隙和喷气角度对不同喷气量的扩稳效果进行分析,试验中发... 轴流压气机叶顶喷气已经被证实能够有效拓宽压气机的失稳裕度。在一台低速单转子轴流压气机上进行叶顶喷气试验研究,采用喷气动量比作为衡量失速裕度改善的指标,并通过改变叶顶间隙和喷气角度对不同喷气量的扩稳效果进行分析,试验中发现随着叶顶喷气动量比的增加,压气机失速裕度的变化会出现两个拐点,即存在两个喷气动量比分界点,并将喷气动量比分界点前后的三个阶段对应的喷气量分别定义为微喷气,大喷气和超大喷气。通过试验测量压气机进出口气动参数以及壁面动态压力信号对喷气动量比分界点前后叶顶喷气扩稳机理进行详细的分析。试验分析结果表明:微喷气扩稳仅仅是因其能够减弱叶顶间隙泄漏涡和叶顶间隙泄漏流非定常性;大喷气则能够同时减小进口气流攻角,推迟叶片吸力面分离和抑制叶顶间隙泄漏涡,推迟叶顶间隙泄漏流非定常性的产生;超大喷气虽能够推迟叶顶间隙泄漏流非定常性的产生,但喷气的影响区域已严重向叶片通道内部转移,甚至影响了压气机的做功能力。 展开更多

关键词 轴流压气机 进口气流攻角 方均根 功率谱密度 叶顶间隙泄漏流非定常性

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跨声速压气机转子叶顶区域流场非定常计算和POD分析 被引量：3

10

作者 刘震雄 竺晓程 杜朝辉 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期458-466,共9页

采用时间精确求解法对跨声速轴流式压气机转子NASA Rotor35单流道进行了三维非定常数值模拟,研究了叶顶区域流场的时间非定常波动特性。将叶顶区域流场的非定常解作为快照,采用本征正交分解(POD)方法提取POD模态,进一步分析了叶顶近失... 采用时间精确求解法对跨声速轴流式压气机转子NASA Rotor35单流道进行了三维非定常数值模拟,研究了叶顶区域流场的时间非定常波动特性。将叶顶区域流场的非定常解作为快照,采用本征正交分解(POD)方法提取POD模态,进一步分析了叶顶近失速点流场的流动特性。结果表明:在近峰值效率点的大质量流量工况下,叶顶区域流场呈现出稳定性,基本不发生随时间波动的特性;在近失速点的小质量流量工况下,叶顶区域流场呈现周期性的波动特性,由激波与叶顶间隙泄漏涡形成的破碎、通道中部未形成泄漏涡的相邻叶片泄漏流流线以及来流一起形成的叶顶二次涡是叶顶非定常周期性波动形成的必要条件。 展开更多

关键词 跨声速压气机 叶顶间隙泄漏流 非定常波动 本征正交分解 模态分析

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低雷诺数下跨声速转子流动失稳及周向槽处理机匣扩稳 被引量：2

11

作者 夏钦斌 王如根 +1 位作者 李勇 郭飞飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期340-344,共5页

采用数值方法模拟了低雷诺数条件下NASA Rotor 37跨声速压气机转子内部流场。结果表明,附面层径向涡是该压气机转子流动失稳的一个很重要的原因。根据该压气机转子低雷诺数条件下流动失稳的特点,研究了周向槽处理机匣结构对其性能的影... 采用数值方法模拟了低雷诺数条件下NASA Rotor 37跨声速压气机转子内部流场。结果表明,附面层径向涡是该压气机转子流动失稳的一个很重要的原因。根据该压气机转子低雷诺数条件下流动失稳的特点,研究了周向槽处理机匣结构对其性能的影响。结果表明,引入处理机匣后,附面层径向涡得到一定程度的抑制,由附面层径向涡所引发的叶顶阻塞区有所减小,提高了压气机转子的失速裕度。 展开更多

关键词 压气机 流动失稳 低雷诺数 机匣处理 附面层径向涡 叶顶间隙流

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轴流亚音速压气机叶顶非定常流动机理研究

12

作者 杨锐 宋沫儒 任兰学 《热能动力工程》 北大核心 2025年第1期43-50,共8页

以非定常数值模拟为基础,通过定性、定量对比压气机动叶叶顶流场的非定常特征,对不同工况下不同几何结构的压气机叶顶自激非定常脉动进行了研究,并对叶顶自激非定常脉动的演化机理进行了补充。研究结果表明:自激非定常的频率及产生位置... 以非定常数值模拟为基础,通过定性、定量对比压气机动叶叶顶流场的非定常特征,对不同工况下不同几何结构的压气机叶顶自激非定常脉动进行了研究,并对叶顶自激非定常脉动的演化机理进行了补充。研究结果表明:自激非定常的频率及产生位置与叶顶低速团密切相关;在不同的工况下,间隙流动、角区流动及两者的相互作用都会影响叶顶低速团的生成周期及形态,最终决定叶顶自激非定常脉动的频率及影响范围。 展开更多

关键词 轴流压气机 非定常流动 叶顶间隙流 自激非定常 角区流动

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考虑叶片顶部间隙影响时的增压锅炉燃气轮机多叶栅CFD分析

13

作者 苏高 周国义 杜飞 《锅炉制造》 2012年第6期14-18,共5页

以标准κ-ε双方程湍流模型和耦合显式求解器为基础,结合壁面函数法并应用"混合平面模型"传递级间参数,在考虑动叶顶部间隙情况下,对三维雷诺平均守恒Navier-Stokes方程进行求解,计算得到了某船用增压锅炉涡轮增压机组燃气轮... 以标准κ-ε双方程湍流模型和耦合显式求解器为基础,结合壁面函数法并应用"混合平面模型"传递级间参数,在考虑动叶顶部间隙情况下,对三维雷诺平均守恒Navier-Stokes方程进行求解,计算得到了某船用增压锅炉涡轮增压机组燃气轮机级叶栅内部三维湍流流动模拟结果,分析了动叶顶部间隙流动的表现形式,从气流角、压力、温度和马赫数的变化规律,得到顶部间隙的泄漏流动对动叶顶部流场影响较大的结论,其结果对于燃气轮机叶栅气动特性优化设计和该装备科学管理具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 增压锅炉 燃气轮机 叶顶间隙流 数值模拟

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跨音轴流压气机自循环喷气扩稳试验研究 被引量：10

14

作者 李继超 林峰 +2 位作者 刘乐 童志庭 聂超群 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期135-143,共9页

轴流风扇／压气机稳定性控制一直叶轮机械领域迫切需要解决的难题，特别是对于内部流动复杂的跨音转子。提出以自循环喷气方式作为控制手段，并在一台单级跨音风扇／压气机上进行试验研究。试验中通过白行设计自循环机构在压气机上进行... 轴流风扇／压气机稳定性控制一直叶轮机械领域迫切需要解决的难题，特别是对于内部流动复杂的跨音转子。提出以自循环喷气方式作为控制手段，并在一台单级跨音风扇／压气机上进行试验研究。试验中通过白行设计自循环机构在压气机上进行基于自循环的叶顶喷气研究，并考察不同抽气角度和喷气偏航角对压气机稳定裕度和效率的影响，并通过测量机匣壁面非定常压力信号对跨音压气机自循环喷气机构中前端喷气的扩稳机理进行分析。试验结果表明：自循环喷气能够有效拓宽跨音压气机的流动失稳裕度，并取得了8％～15％的扩稳效果，而且能够略微提高压气机峰值点的效率。另外，通过功率谱密度分析，前端叶顶喷气的扩稳机理仍然是影响叶顶间隙泄漏流的非定常性。 展开更多

关键词 压气机 自循环喷气 失速裕度 效率 叶顶间隙泄漏流的非定常性

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进口畸变下缝式机匣处理改善轴流压气机性能的研究 被引量：2

15

作者 张皓光 谭锋 +2 位作者 安康 楚武利 吴艳辉 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期46-58,共13页

为了研究进口畸变下缝式机匣处理改善轴流压气机性能的机理,以亚声速单级轴流压气机的孤立转子为研究对象,在53.4%设计转速下,采用10通道非定常的数值模拟方法,开展进口畸变下轴向倾斜缝机匣处理改善轴流压气机性能的机理研究。采取在... 为了研究进口畸变下缝式机匣处理改善轴流压气机性能的机理,以亚声速单级轴流压气机的孤立转子为研究对象,在53.4%设计转速下,采用10通道非定常的数值模拟方法,开展进口畸变下轴向倾斜缝机匣处理改善轴流压气机性能的机理研究。采取在进口径向延伸段中部沿周向设置栏杆的方式产生畸变。与进口均匀实体壁机匣相比,进口畸变实体壁机匣的失速裕度改进量和峰值效率改进量分别为-5.88%和-1.44%,而进口畸变带机匣处理的失速裕度改进量和峰值效率改进量分别为24.37%和-1.09%。进口均匀实体壁机匣时,压气机的失速类型为典型的突尖型失速,即由叶顶间隙泄漏流引起的堵塞所造成。进口畸变引发叶顶处吸力面的气流分离,且气流分离沿周向呈非轴对称分布,进口畸变后叶顶通道内的低速区在很大程度上还是由叶顶间隙泄漏流所造成,只不过相比于进口均匀,叶顶处吸力面的气流分离提前发生,并且反过来又加剧叶顶间隙泄漏流的负面影响,即进口畸变后压气机失速的主要诱因没有发生本质的变化。机匣处理上、下游的喷射、抽吸过程分别对叶顶通道上游、中部的低速区气流起到激励、吹除作用,其有效地抑制了由叶顶间隙泄漏流所造成的叶顶前缘溢流和叶顶通道内压力面附近的回流,进而提高了叶顶通道的流通能力。 展开更多

关键词 进口畸变 轴向倾斜缝机匣处理 轴流压气机 叶顶间隙泄漏流 气流分离

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跨音压气机转子叶尖流场中诱导涡的讨论和分析

16

作者 贾一哲 晁晓亮 +1 位作者 杨雄 高翔 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第17期351-356,共6页

Van Zante等首次提出了诱导涡的概念,在研究诱导涡与压气机叶尖流场的关系之前需要回答"诱导涡是否存在"这一问题。为此以跨音转子NASA Rotor 35为研究对象,采用四种不同的网格配置在80%设计转速下进行单通道数值模拟。数值... Van Zante等首次提出了诱导涡的概念,在研究诱导涡与压气机叶尖流场的关系之前需要回答"诱导涡是否存在"这一问题。为此以跨音转子NASA Rotor 35为研究对象,采用四种不同的网格配置在80%设计转速下进行单通道数值模拟。数值计算均捕捉到了流场的主要特征,与实验结果符合较好;但没有出现所谓的诱导涡,因此对叶尖区流场的关注焦点仍然可以集中在叶顶间隙泄漏流本身。尽管如此,近机匣壁网格不断加密还是会对泄漏流的轨迹产生影响;因此Van Zante等提出的用来评估壁面剪切层强弱的参数VD依旧具有参考价值,只是针对其物理意义的解释需要重新阐述。 展开更多

关键词 NASA ROTOR 35 80%转速 诱导涡 叶顶间隙泄漏流

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转子叶顶间隙泄漏流轨迹前移的动力学机制 被引量：5

17

作者 刘东健 李军 +2 位作者 李建伟 罗志煌 李凡玉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1680-1687,共8页

为了揭示压气机转子节流时其叶顶间隙流动的演变趋势及其形成机理,选取某亚声速轴流压气机转子为研究对象,采用多通道非定常数值计算方法对其内部流场进行了全三维数值模拟.结果表明:随着压气机转子流量减少,主流轴向动量减小,而在叶顶... 为了揭示压气机转子节流时其叶顶间隙流动的演变趋势及其形成机理,选取某亚声速轴流压气机转子为研究对象,采用多通道非定常数值计算方法对其内部流场进行了全三维数值模拟.结果表明:随着压气机转子流量减少,主流轴向动量减小,而在叶顶间隙两侧压力梯度和二次泄漏流的共同作用下,叶顶间隙泄漏流的轴向动量却不断增大,导致叶顶间隙区域内泄漏流与主流的轴向动量比不断增大,从而推动叶顶间隙泄漏流与主流的交界面不断向上游移动,这意味着叶顶间隙泄漏流在叶顶通道内造成的流动阻塞区不断扩大,正是叶顶间隙泄漏流相对于主流的增强造成的叶顶流动阻塞区不断扩大最终导致了该压气机转子进入失速状态. 展开更多

关键词 压气机 叶顶间隙泄漏流 流场 失速 非定常数值计算

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轴流压气机叶顶间隙泄漏流的周向传播特性实验研究 被引量：3

18

作者 李继超 白冰 +1 位作者 耿少娟 聂超群 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2599-2603,共5页

在一台单转子低速轴流压气机上,以叶顶间隙泄漏流非定常性为切入点,通过实验测量沿弦向和周向的壁面非定常压力,分析了叶顶端区非定常波动特征沿叶片弦长的调频特性。研究了占主导地位的叶顶间隙泄漏流非定常波动沿周向的传播特征,进一... 在一台单转子低速轴流压气机上,以叶顶间隙泄漏流非定常性为切入点,通过实验测量沿弦向和周向的壁面非定常压力,分析了叶顶端区非定常波动特征沿叶片弦长的调频特性。研究了占主导地位的叶顶间隙泄漏流非定常波动沿周向的传播特征,进一步分析叶顶间隙泄漏流非定常性波动到失速先兆信号产生的演变规律。实验结果表明,由叶顶间隙泄漏流非定常性波动主导的叶顶端区流场在压气机节流过程中,其周向传播速度逐渐增加,直到失速先兆的产生。由此可以判断,叶顶间隙泄漏流非定常性是失速先兆信号分析和预测的流场依据,为澄清和理解叶顶间隙泄漏流非定常和失速先兆至失速的不同流动特征的统一流体力学机理提供指导。 展开更多

关键词 压气机 叶顶间隙泄漏流非定常性 周向传播 失速先兆 功率谱密度 均方根

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近失速工况离心压气机叶顶非定常流动的数值与实验研究 被引量：1

19

作者 赵阳 席光 +1 位作者 赵家毅 杨党国 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1199-1208,共10页

本文选取大尺寸离心压气机为研究对象,将动态压力实验测量与全通道三维数值模拟结合起来研究了进口导叶预旋对压气机叶轮内部流动特征的影响,阐释了近失速工况叶轮叶顶间隙非定常流动的发展机理。首先,0?预旋下近失速工况叶轮前缘会发... 本文选取大尺寸离心压气机为研究对象,将动态压力实验测量与全通道三维数值模拟结合起来研究了进口导叶预旋对压气机叶轮内部流动特征的影响,阐释了近失速工况叶轮叶顶间隙非定常流动的发展机理。首先,0?预旋下近失速工况叶轮前缘会发生峰值频率为343 Hz的宽频谱扰动,不同的导叶预旋能够促进或抑制该非定常扰动的发生;其次,叶顶间隙涡与主叶片吸力面分离流相互作用在叶轮叶片吸力面附近形成低速区,叶顶间隙流是否前缘溢流决定了自激非定常扰动的发生与否。 展开更多

关键词 离心压气机 叶顶间隙流 数值模拟 动态压力

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压气机叶顶流动不稳定性试验和数值研究 被引量：3

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作者 王昊 王牌 +2 位作者 向宏辉 张建武 王掩刚 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期674-684,共11页

为了研究大叶顶间隙下压气机的流动失稳演化过程和物理机理,以某单级轴流压气机试验台为研究对象,利用布置于机匣壁面的动态压力传感器测量叶顶流场的脉动特征,利用全通道数值模拟获得与流场失稳发展相关的非定常流动细节。结果表明:随... 为了研究大叶顶间隙下压气机的流动失稳演化过程和物理机理,以某单级轴流压气机试验台为研究对象,利用布置于机匣壁面的动态压力传感器测量叶顶流场的脉动特征,利用全通道数值模拟获得与流场失稳发展相关的非定常流动细节。结果表明:随着流量减小压气机内部流动经历了稳定状态、旋转不稳定性和旋转失速3个阶段,叶顶泄漏涡的两种临界行为与不稳定性模式的转变有关。当叶顶泄漏涡移动到相邻叶片尾缘时,在与相邻叶片的干涉作用下开始随时间振荡,导致了小尺度的扰动沿周向传播,即旋转不稳定性。在近失速工况下,叶顶泄漏涡与主流交界面超过叶片流道进口平面,导致前缘溢流,并伴随着前缘径向涡的周期性产生、周向迁移和衰减。此时,前缘径向涡沿周向几乎呈均匀分布,构成了有序传播的扰动。随着压气机被进一步节流,前缘径向涡的有序传播被破坏,形成了局部聚集的分布特征,从而产生了局部堵塞更强、熵更高的失速团。 展开更多

关键词 压气机 动态压力测试 叶顶间隙流 流动不稳定性 旋转失速

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