中国航空科学基金(2012ZB53017)
- 作品数：6 被引量：34H指数：4
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- 单级轴流压气机失速起始的数值模拟被引量：4
- 2014年
- 基于某亚声单级轴流压气机试验台孤立转子环境下预失速行为的研究成果,进一步数值研究了该试验台单级环境下的失速起始过程.数值探针的监测结果表明,失速起始过程中单级轴流压气机的流动失稳始于转子叶尖部位,这与前期针对该试验台流动失稳的测量结果是一致的.对数值模拟的瞬态流场进行分析表明,先兆波的型式已从孤立转子环境下的"突尖"型转变为单级环境下的"多个小失速团"型,说明静叶的存在改变了近叶尖载荷的周向分布规律.然而,"叶尖二次涡"的形成与运动依然是"多个小失速团"型先兆波浮现的流体动力学机理.
- 吴艳辉王晓稂仿玉吴俊峰
- 关键词：数值模拟
- 叶尖喷气影响压气机近失速流场特征的数值研究被引量：7
- 2014年
- 为了探讨叶尖喷气对近失速工况流场特征的影响,以亚声轴流压气机转子为研究对象,对其加入叶尖喷气前后的流场进行了全通道非定常数值模拟。对加入喷气前后的瞬态流场对比分析表明:喷气前近叶尖流场非定常性的出现与叶尖二次涡的形成和运动密切相关,而且任意时刻沿圆周方向每个叶片的载荷呈均匀分布的态势;喷气后整周的流场在任一时刻都被离散喷气流分割为接近相等的5个部分,从而改变了喷气前整周流场载荷分布的格局,抑制了叶尖二次涡的出现。
- 吴艳辉稂仿玉吴俊峰王晓
- 关键词：轴流压气机非定常数值模拟动力学特性
- 轴流压气机转子近叶尖流动的试验和数值研究之一:准定常工况流动特征分析被引量：7
- 2013年
- 采用机匣壁动态压力测量技术对某高速亚音轴流压气机转子中转数可压条件下不同工况点叶尖流场进行了测量。在对试验测量结果进行详细分析的基础上,结合全通道定常数值模拟结果对试验观察到的流动现象进行了解释。结果表明:随着工况点从大流量向近失速工况推进,主流和间隙流交接面位置向叶片前缘平面推进,这是试验测量态压力FFT分析中的整个带宽范围的高幅值区向叶片前缘平面移动的原因。当工况点推进到近失速边界的某一点时,位于叶片通道中的动态压力传感器感受信号的FFT分析中均发现了低于叶片通过频率的一定带宽的高幅值区,这表明近叶尖流场出现了类似于"旋转不稳定性"的非定常流动现象。
- 吴艳辉吴俊峰稂仿玉王晓
- 关键词：轴流压气机泄漏流非定常性
- 跨声速压气机转子近失速工况非定常流动及相关机理研究被引量：13
- 2016年
- 为了探究近失速工况下,跨声速压气机转子中非定常流动及相关流动机制,采用多通道全三维数值模拟方法对跨声速转子其内部流场进行了数值模拟,并利用已有的实验数据对计算结果进行了校核。对近失速工况探针监测结果的分析表明:流场中出现了非定常扰动,且扰动最活跃的区域位于近叶尖通道靠近叶片前缘的压力面侧;随着流量的降低,非定常扰动的幅值增大,波动周期变长。对近叶尖瞬态流场的分析表明:流场中的一个不同于泄漏涡的涡结构(命名为叶尖二次涡)的出现及其沿流向的发展诱发了非定常静压扰动,而且其强度随着流量的降低而增强,由此导致了非定常扰动的周期变长,振幅增加。伴随着叶尖二次涡强度的增加,叶顶通道的阻塞以及由叶尖二次涡诱发的"前缘溢流"也随之增强。因此,叶尖二次涡的出现及其强度的变化是影响该跨声速转子流动稳定性的主要因素之一。
- 吴艳辉安光耀陈智洋丁永鹏刘军彭文辉
- 关键词：数值模拟
- 轴流压气机转子近叶尖流动的试验和数值研究之二:近失速工况流动特征分析被引量：9
- 2014年
- 采用机匣壁动态压力测量技术对某高速亚音轴流压气机转子中转数可压条件下不同工况点叶尖流场进行了测量.在对近失速工况点试验测量结果进行详细分析的基础上,结合全通道非定常的数值模拟对试验观察到的流动现象进行了解释。结果表明:随着工况点向失速边界点推进,叶尖区出现的非定常流动现象(旋转不稳定性)增强,且该非定常流动现象的活动频率随流场的调整在一定带宽范围内变化;通过非定常数值模拟结果与试验测量结果的对比分析表明,叶尖通道中以一定周期活动的TSV的出现是旋转不稳定性流动现象出现的流体动力学机制。
- 吴艳辉吴俊峰稂仿玉王晓
- 关键词：轴流压气机非定常性
- 叶尖喷气影响失速起始型式的数值研究
- 2014年
- 以某叶尖失速型的轴流压气机转子为研究对象,开展了无叶尖喷气以及喷气量为1%边界流量情况的全通道非定常数值模拟。数值探针监测结果表明:不喷气时出现了与实验测量结果一致的突尖型失速,而喷气情况下出现的是模态型失速。对比叶尖喷气下不同工况点的瞬态流场发现:在喷气流影响的径向范围内,喷嘴右侧通道中间隙泄漏流和吸力面尾缘分离耦合作用形成的流动阻塞,随着流量的减小逆转子转动方向沿周向扩展;而喷气流影响的径向范围外,喷嘴左侧通道中吸力面尾缘分离形成的流动阻塞顺转子转动方向沿周向扩展。这种流动阻塞格局的发展演化是喷气情况下出现模态扰动的原因。
- 吴艳辉稂仿玉王晓吴俊峰
- 关键词：非定常数值模拟
