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压气机的第三特性

本文介绍了压气机试验中发现的第三特性,并试用以谐振器理论中非线性效  (本文共4页) 阅读全文>>

南京航空航天大学
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高性能风扇/压气机三维叶片气动设计与实验研究

压气机作为航空发动机三大核心部件之一,其叶片通道内部的损失直接影响着整台发动机的性能、稳定性和经济性。当现代先进航空发动机的设计趋势朝着高推重比的方向不断发展时,压气机通道内的逆压梯度和叶片负荷随之不断增加,此时角区分离或者轮毂-角区失速极易在通道内出现并造成严重的总压损失。三维叶片设计技术通过改变积叠线的空间位置,引入了径向上的作用力,改变了叶片表面和端壁面的压力分布,减弱了叶片端部和轮毂表面低能流体的积聚,从而降低角区分离强度,减小叶片通道内的流动损失,压气机的效率和稳定裕度得以提高。本质上而言,通道内的流动过程就是不同涡系的发展运动及其相互掺混作用的过程,只有从涡运动的角度出发,通过详细的参数化计算和流场测量实验,才能更深入地了解和揭示三维叶片在通道内部的减损机理和影响规律。本文以一台双级低速轴流压气机试验器为研究对象,通过数值方法,改变第1级静子的积叠线形式以及弯高、弯角等积叠线参数,研究了带有根部间隙时的简单贝塞尔曲线...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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基于确定学习理论的轴流压气机旋转失速建模与检测

航空发动机被誉为飞机的“心脏”,没有高性能的航空发动机,就不会有先进的航空武器装备和具市场竞争力的民用客机。涡轮风扇(turbofan,简称涡扇)发动机是目前世界上军用和大型民用飞机最常用的动力装置。这种发动机的最主要特点是在高亚音速/超音速飞行条件下具有很高的效率。由于航空发动机的研发周期一般在15至20年左右,世界上航空发动机技术领先的国家都高度重视相关的基础和应用基础研究。高性能航空发动机是一个国家工业综合水平的重要标志。世界上主要发达国家长期以来一直将航空发动机列为优先发展产业,并高度重视与之相关的基础研究。我国是世界上具有航空发动机自主研制能力的少数国家之一,但与世界先进水平相比,在可靠性,稳定性和效率等方面还有明显差距,迫切需要我国在航空发动机领域加大投入、加快发展。喘振和旋转失速是航空涡扇发动机轴流压气机研究领域中重要而困难的问题。由于旋转失速一般被认为是喘振的先兆,因此对失速初始扰动的建模和检测对喘振和旋转失速的...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
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压气机近失速状态流场非定常特性研究

压气机的气动稳定性研究对发展高性能的航空发动机具有重要的作用。压气机主动扩稳技术的发展需求促使人们去寻找与失速相关的较现有失速先兆(模态波型和突尖波型)更早的流动现象,近十年来研究人员将视角逐渐深入到叶顶泄漏流上,发现失速先兆的发生与叶顶泄漏流有着十分密切的关系,而且在近失速工况,泄漏流还会表现出明显的非定常波动。因此,研究近失速状态下的流场特别是叶尖区流场对理解流动失稳的内在机理和发展更加有效的扩稳技术具有十分重要的意义。本文采用试验和数值模拟相结合的方法研究了一台四级低速压气机在近失速时的流场特性。通过试验分析压气机在近失速状态时的频谱特性,发现近失速状态时泄漏流表现出了不同于大流量状态的非定常性,经过数值模拟研究,发现此时的非定常是由叶片前端的泄漏涡破碎造成的。通过试验分析第3级转子叶顶壁面静压谱,发现在近失速时,叶尖泄漏涡的起始点更靠近叶片前缘且泄漏流的轨迹更趋向与转子前缘平齐,数值模拟也得到了同样的结果,这是由于随着流...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

压气机喷气对船舶柴油机性能影响的仿真和试验研究

船舶柴油机在加速、加载等瞬态过程中,由于增压器机械惯性和进、排气系统容积惯性导致进气量不足,出现冒黑烟及加速能力不足的问题。压气机喷气可有效增加柴油机瞬态过程中的进气量,并通过合理利用喷气速度扩展压气机稳定运行边界。但现有研究中尚存在喷气对压气机性能影响机理不清晰以及缺少建模方法的问题。本文通过试验和仿真计算分别研究了喷气对压气机性能的影响和喷气对柴油机性能的影响,并提出了压气机喷气模型以及燃烧、排放模型的建立方法。搭建了柴油机瞬态仿真模型,对不同瞬态过程中的喷气效果和综合能耗进行预测。本文主要研究内容如下:采用Ansys-CFX软件,分别对无叶扩压器压气机和叶片扩压器压气机采用三种喷气方案(压气机进气道喷气,压气机机匣喷气和压气机出口喷气)进行了仿真计算,通过对流场分析得到了不同喷气方案对压气机性能的影响机理,分别确定了对于无叶扩压器压气机和叶片扩压器压气机的喷气方案选择方法。对于无叶扩压器压气机,采用压气机出口喷气方案对压气...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
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间冷循环燃气轮机低压压气机气动设计及优化

燃气轮机具有体积小、单机功率大、排放污染小等优点。而压气机是燃气轮机的核心部件之一。对于双转子燃气轮机来说,相比于核心压气机(高压压气机),低压压气机处于压缩系统的最前端,对于其气动性能要求和稳定工作范围的要求更为苛刻。尤其是驱动型燃气轮机的间冷循环方式,由于间冷器的介入导致燃气轮机低工况下的稳定工作裕度更加难以保证,给低压压气机的气动设计带来很大难度,需要研究宽工作范围稳定工作的低压压气机气动布局方法,从而实现燃机整体性能指标的提升。本文设计和研究过程主要基于哈尔滨工程大学的压气机自动气动设计平台。利用现代计算流体力学技术以及优化方法等手段针对该低压压气机进行了一维方案设计及分析、S2流面反问题设计、叶片造型、三维CFD设计以及可转导叶规律在内的压气机气动设计工作。首先,基于DOE的方式整理大量试验数据,模拟回归方程,总结一维气动参数与压气机整机效率之间的定量关系,得出具有指导意义的参数分布。然后计算完成了某型低压压气机的气动...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>