张国臣
- 作品数：11 被引量：40H指数：4
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- 相关领域：航空宇航科学技术文化科学更多>>
- 叶栅安装角异常的非定常流场数值模拟被引量：4
- 2014年
- 采用商用软件NUMECA对叶栅安装角异常进行二维流场定常和非定常数值模拟,并进行对比分析,得到了因叶栅安装角异常造成通道堵塞对该叶片以及相邻叶栅通道流场结构和非定常气动力的影响.结果表明:安装角异常角度大于0°时,主要对沿吸力面方向叶栅通道流场结构影响较大,随着安装角异常角度的增大,气流不断恶化,出现大面积的附面层分离,尾涡脱落主频率随着安装角异常角度的增大而减小,次频率随着安装角异常角度的增大而增大;并导致叶片非定常气动力相对脉动量迅速增大,这可能是导致叶片疲劳破坏的原因之一.
- 张国臣刘波杨小东曹志远
- 关键词：流场结构非定常静子叶片
- 复合弯掠优化对跨声速压气机性能影响的研究被引量：10
- 2015年
- 为了研究复合弯掠优化对跨声速压气机性能的影响,以一跨声速级为对象,基于数值方法对优化前后的压气机整体性能和近设计点工况下转子内的流场进行了对比分析。结果表明:复合弯掠可以有效改善转子内部的流动和提高压气机的性能,其中近设计点的效率提升了约0.9%,近失速点效率提升约0.2%。复合弯掠可以使得负荷沿展向和弦向重新分配,改善了尖部和根部附近的流动;激波的空间结构发生了改变,全叶展上的激波均整体后移且尖部附近激波形态由一道前缘强斜激波转变为一道前缘弱斜激波和一道通道激波组成的激波系。复合弯掠也降低了叶尖"二次泄漏"的影响范围,使主流与泄漏流交界面的位置向下游移动,减小了叶尖附近通道内的堵塞和熵增区域。
- 茅晓晨刘波张国臣巫骁雄邓熙程昊
- 关键词：参数化激波结构
- 静子叶栅安装角异常非定常流场数值研究
- 2014年
- 为了研究静子叶栅安装角异常对叶栅通道流场的影响,利用商业软件NUMECA对二维叶栅某个叶片安装角增加5°不同攻角进行非定常流场数值模拟,得到了因安装角异常导致叶栅通道堵塞时对叶栅通道内的流场结构及叶片载荷的影响。结果表明,安装角调节5°时,在正攻角下,随着攻角的增大叶栅通道内流动不断恶化,吸力面出现大面积的附面层分离;负攻角时,气流比较平稳,但是漩涡脱落频率高达3500Hz。分析发现,安装角异常时攻角对漩涡尺度和脱落频率影响较大,其中叶片动态气动力脉动量迅速增大,可能是导致发动机叶片疲劳破坏的原因之一。
- 张国臣刘波曹志远
- 关键词：流场结构气动力
- 可调弯度进口导叶在对转压气机中的应用被引量：7
- 2015年
- 利用NUMECA软件对对转压气机进口导叶不同弯度时进行流场模拟,得到了进口导叶不同弯度时的流场结构和性能参数.进口导叶正弯时,总增压比明显下降,稳定工作范围明显变小;进口导叶负弯时,随着弯度的增大,总增压比逐渐上升,堵塞点右移;进口导叶弯度为-15°时,稳定工作范围明显较大.结果表明:采用可调弯度进口导叶能够调节和改善对转压气机性能和流场结构,可调弯度进口导叶能够调节转子进气攻角,使其更接近设计攻角,从而改善压气机的性能.
- 刘波张国臣巫骁雄宋召运
- 关键词：对转压气机流场分析
- 对转压气机三维掠动叶优化设计被引量：4
- 2013年
- 为探索三维掠动叶降低对转压气机二次流损失的潜力,进一步提高对转压气机气动性能,基于近似函数与遗传算法,针对某对转压气机双排转子在整机环境下进行三维掠动叶优化设计,并对优化前后流场进行对比分析。优化成功的得到了双排"S"形掠动叶,结果表明:三维掠动叶有效改善了双排动叶吸力面径向二次流,减小了吸力面低速区,提高了对转压气机性能,优化工况点整机效率提高0.6%,全工况范围内效率均有所提高;三维掠动叶提高对转压气机效率的根本原因是其对径向负荷分配的重新调整,将叶展下方流动较差区域负荷移至叶展上方,改善流场的同时保证对转压气机负荷不变。
- 曹志远刘波张国臣杨小东陈得胜李俊
- 关键词：压气机优化设计二次流
- 基于人工蜂群算法与NURBS的吸附式叶型优化设计被引量：6
- 2014年
- 为提高轴流压气机吸附式叶型优化设计的质量,设计了一套基于人工蜂群(ABC)算法和非均匀有理B样条(NURBS)的自动优化设计系统.对人工蜂群算法的运行机制进行了深入分析,并与目前广泛使用的遗传算法(GA)进行了对比.对比发现人工蜂群算法可以更好地逼近全局最优值且收敛效率提高50%.使用NURBS对叶型进行参数化,并研究了参数化过程中的畸变问题.将抽吸参数与叶栅参数同时作为优化变量,使用该系统对一吸附式叶栅进行了优化.结果显示:抽吸槽设置在58.44%轴向弦长位置处流动损失下降明显,与优化前未抽吸叶型相比流动损失降低64.8%,气流分离得到有效抑制.
- 杨小东刘波张国臣那振喆
- 关键词：人工蜂群算法轴流压气机
- 一种用于控制气流分离的叶片吸力面凹槽的设计方法
- 本发明提出了一种用于控制气流分离的叶片吸力面凹槽设计方法。首先，确定凹槽起始点初始位置、凹槽在叶片吸力面型线上的初始投影长度和描述凹槽曲线的初始函数方程；其次采用遗传算法对凹槽进行优化，以凹槽起始点位置，凹槽在叶片吸力面...
- 刘波史磊张国臣曹志远王雷
- 文献传递
- 安装角异常和变弯度叶片对压气机性能影响机理的研究
- 可调进口导流叶片和静子叶片是压气机性能调节和防止喘振的方法之一,在安装角调节过程中,由于某个叶片安装角调节机构卡死或者由于振动等原因引起安装角调节误差,引起某个或者某些叶片安装角异常,会造成通道内气流堵塞,对该叶栅通道及...
- 张国臣
- 关键词：非定常流场
- 非轴对称端壁在对转压气机中的应用
- 2013年
- 非轴对称端壁是降低叶栅二次流损失提高叶轮机械性能的有效途径，本文采用数值优化算法对某对转压气机出口导叶机匣进行非轴对称端壁优化造型，并对非轴对称端壁造型前后对转压气机流场结构进行对比分析。结果表明：非轴对称端壁造型可明显提高对转压气机性能，出口导叶总压损失系数降低3．3％；端壁区域流动状况得以改善，端壁区域横向二次流明显降低，出口导叶叶尖前缘气流分离被有效遏制，叶尖吸力面旋涡区域被压缩至前缘局部；非轴对称端壁造型后导叶70％-100％叶展总压损失系数均明显减小。
- 曹志远刘波张国臣杨小东
- 关键词：非轴对称端壁对转压气机优化设计
- 一种用于控制气流分离的叶片吸力面凹槽设计方法
- 本发明提出了一种用于控制气流分离的叶片吸力面凹槽设计方法。首先，确定凹槽起始点初始位置、凹槽在叶片吸力面型线上的初始投影长度和描述凹槽曲线的初始函数方程；其次采用遗传算法对凹槽进行优化，以凹槽起始点位置，凹槽在叶片吸力面...
- 刘波史磊张国臣曹志远王雷
