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2000年  第15卷  第2期

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研究论文
压气机转子出口流场的发展及三维紊流特性
马宏伟, 蒋浩康
2000, 15(2): 113-118.
摘要:
用单斜热丝和高频压力探针仔细测量了单级压气机转子出口及下游的三维紊流流场, 揭示转子出口流场的变化, 分析不同流量状态下单级压气机转子出口的三维紊流特性。
单转子轴流压气机不同状态下进出口三维时均流场
马宏伟, 蒋浩康, 董玉玺
2000, 15(2): 119-123.
摘要:
用圆锥四孔高频压力探针测量了单转子轴流压气机不同流量状态下, 转子进出口三维时均流场。结果表明, 压气机转子进口流动沿周向呈现较强的周期性变化, 尤其在近失速状态, 叶片压力面侧总压和静压高, 吸力面侧总压和静压低, 而前缘附近轴向速度低、相对气流角大。
LU-AUSMPW混合格式在可压缩无粘和粘性流动数值分析中的应用
赵兴艳, 苏莫明, 苗永淼
2000, 15(2): 124-128.
摘要:
本文首先将 AUSMPW格式与三阶 MUSCL格式融合, 给出了其在任意曲线坐标下的三维形式, 并将其与 LU-SGS格式结合, 应用于可压缩 Euler和 Navier-Stokes方程的求解。其次, 构造了一种新的通量限制器。最后, 为了验证 LU -AUSMPW混合格式的性能, 将平面叶栅跨音速无粘流动以及喷管超音速粘性流动作为算例。本文计算结果与文献计算结果和实验数据相符很好, 表明采用 LU-AUSMPW混合格式数值模拟可压缩流场, 具有较高的计算精度、较快的收敛速度和良好的稳定性。
压气机叶片前缘形状的改进设计
陆宏志, 徐力平, 方韧
2000, 15(2): 129-132.
摘要:
本文使用数值模拟方法研究了压气机叶片前缘形状对叶片气动性能的影响。来流环绕圆弧形前缘表面发生过度膨胀形成吸力峰; 当来流湍流度和雷诺数较低时, 会导致前缘层流分离。虽然椭圆形前缘可以减弱吸力峰, 提高叶片气动性能, 但是椭圆形前缘加工困难, 费用较高, 有鉴于此, 本文设计了易于加工的新型前缘形状—带平台的圆弧形前缘, 它可以明显减弱吸力峰, 达到与椭圆形前缘 (a/b=2)相近的改善叶片气动性能的效果。
利用数值模拟探讨新型轮毂处理的扩稳机理
李玲, 于清, 陆亚钧
2000, 15(2): 133-136,141.
摘要:
采用三维定常 N-S方程, 对带有轴向斜槽和圆弧斜槽轮毂处理结构的压气机叶栅通道内湍流流场进行了数值模拟, 计算中首次采用网格分区的方法, 解决了因处理槽结构复杂而带来的网格系统难以建立的问题。通过对两种不同形式的处理槽内复杂的流动以及与叶栅通道端部气流相互作用的流场的分析, 进一步揭示了传统的轴向斜槽处理轮毂和新型的圆弧斜槽处理轮毂的扩稳机理的联系与差别。
冲角对涡轮低压导向器气动特性影响的实验研究
顾中华, 韩万今, 周逊, 芦文才, 王仲奇
2000, 15(2): 137-141.
摘要:
本文实验研究了通过前置可调导叶改变来流气流方向对涡轮低压导向器环形叶栅损失的产生与分布的影响, 以及在沿叶高不同分布的冲角下模型叶栅气动特性的变化。在不同的沿叶高分布的进气冲角下, 详细地测量了导向器出口流场和叶栅表面静压分布, 得出导向器总流动损失随平均冲角的变化, 从而确定了对应最小流动损失的冲角范围, 对导向器的变工况性能做出了评价。
诱导轮形状对汽蚀特性的影响
黄建德, 谷传纲
2000, 15(2): 142-146.
摘要:
作者通过对两个叶片的平板螺旋形诱导叶轮的汽蚀特性和叶轮内空泡发展进行了测试和可视化观察, 发现随着吸入压力的降低, 两个叶片上原来同样发展的空泡之间有时会失去平衡, 出现一个叶片的空泡急剧缩小, 而另一个叶片空泡随之增大, 这种交错叶片空泡现象, 并有可能导致扬程的急速下降。在此基础上, 作者进一步对叶片数, 叶片长度不同的 4种诱导叶轮进行了测试, 弄清了叶轮几何形状对上述现象发生和汽蚀性能的影响, 并对其原因作了初步的探讨。
前弯动叶片变工况性能的估计方法
刘富斌, 钟芳源, 杜朝辉
2000, 15(2): 147-150.
摘要:
在低速轴流风机中, 前弯动叶和常规径向直叶片比较, 具有提高效率 4~5%,增加变工况范围 15~ 20%的优良性能。本文在发展完善“双激盘”理论模型的基础上, 采用平板圆弧叶型实验数据, 加入了攻角损失的计算, 并将其用于前弯动叶片设计工况以及变工况的性能估计。在设计工况下和实验结果比较, 沿叶高效率的最大误差为 1.5%,沿叶高总压的最大误差为 1.8%,两参数沿叶高的流量平均误差分别为 1%和 1 .5%。在稳定工况范围内按流量平均计算的效率误差和总压误差均在 2%以内。计算结果表明, 该法可用于估计变工况下弯掠动叶片的性能, 是一种简单、明了、适合工程需求的方法。
矩形主喷管带小突片的排气引射混合系统的试验研究
王广振, 吴寿生, 王之珊, 魏福清
2000, 15(2): 151-154.
摘要:
通过对安装在矩形主喷管出口端的 4组不同面积和顶角的三角形小突片的对比试验, 初步研究了小突片的片数、面积 (或堵塞比)、形状和安装角度等结构参数对排气引射混合系统的气动性能的影响。试验结果表明, 小突片的应用虽然增加系统的压力损失系数, 但它明显地使系统的引射系数增加、混合均匀性改善。
波瓣形排气引射混合器的试验研究
邵万仁, 吴寿生
2000, 15(2): 155-158,163.
摘要:
在常压、低速排气引射条件下, 以常规环形排气引射混合器为基准, 试验研究了波瓣出口角度 α/β、相对混合长度 L/D和波瓣穿透率 H/Ho 等结构参数对波瓣形排气引射混合器气动性能的影响。试验表明, 波瓣形排气引射混合器的气动性能明显优于环形排气引射混合器; 在不引起波瓣内气流分离的情况下, α/β对气动性能影响不大; 加大 L/D可以改善气动性能, 存在气动—重量综合性能最好的最佳L/D;较大的H/Ho 有利于两股气流的混合, 但引射能力下降
航空发动机中直通式篦齿密封腔内流动和换热的实验研究
黄晓光, 吴丁毅, 王泳泓, 翁史烈
2000, 15(2): 159-163.
摘要:
作者自行设计了大尺寸吸气式篦齿换热风洞实验台并通过它对篦齿腔中的内部流场进行了详细的研究, 得出了篦齿腔中速度场和压力场及流场内部旋涡分布规律。同时测量了在不同雷诺数、齿顶厚和齿隙比工况下, 篦齿腔内二维流动状况及旋涡分布, 分析得出不同雷诺数和齿隙比对篦齿腔内部流场的影响。并且测量了篦齿顶板表面的温度和换热系数的分布, 得出雷诺数和齿顶厚与齿隙比对篦齿顶板局部换热规律的影响
高位垂直进气旋转盘流动与换热的实验研究
徐国强, 陶智, 丁水汀, 朱谷君
2000, 15(2): 164-168.
摘要:
本文用实验的方法对高位垂直进气转静系旋转盘附近冷气流动与换热特性进行了实验研究, 得到了静盘表面压力、转盘表面温度、局部努赛尔特数的分布及平均努赛尔特数, 并对结果进行了相应的分析。
中心进气旋转盘流动与换热的数值研究
徐国强, 陶智, 丁水汀, 罗翔
2000, 15(2): 169-173.
摘要:
本文采用混合长度模型及共轭计算的方法对中心进气转静系旋转盘、腔内的流动与换热进行了数值计算, 并与实验结果进行了比较, 证明混合长度模型对转静系旋转盘、腔的流动与换热的计算是可行的。计算结果显示: 冲击区努赛尔特数最大值不在驻点, 而是偏离驻点一段距离; 随着转速和冷气流量的增加, 盘面换热总体加强。
均匀磁场中铁磁流体润滑的轴颈轴承
池长青
2000, 15(2): 174-178.
摘要:
当均匀外加磁场强度从0增加到 0.12 MA/m时, 在高剪切速率下铁磁流体润滑膜的承载能力提高25%,而在低剪切速率下, 承载能力可提高 35%。所以, 从实用的观点来看, 铁磁流体润滑是为了利用外磁场来调节轴承的承载性能, 而不是为了获得高承载力。为了避免轴承承载能力受到限制, 需要将铁磁流体密封与润滑膜分离开来。分析表明均匀磁场和剪切速率对姿态角的影响甚为微小。
失去润滑的高速滚动轴承工作游隙的分析
苏华, 刘志全
2000, 15(2): 179-182.
摘要:
分析了某武装直升机传动系统在失去润滑状态下其高速滚动轴承工作游隙的变化情况, 推导出考虑构件弹性时轴承游隙变化量的计算公式, 并以实例验算。为合理选择滚动轴承游隙值, 提高轴承系统寿命乃至整个传动系统生存力提供依据
航空发动机风扇机匣行波振动的分析方法
王桂华, 李琳
2000, 15(2): 183-186.
摘要:
本文提出对风扇机匣应进行行波振动分析, 作出频率响应曲线, 进行限幅设计。在分析过程中, 根据结构特点给出了模型的简化方法, 采取周期对称模型, 并根据周期对称的理论结合激振力的特点给出了旋转脉动激励在周期对称模块中的施加方法。
具有转静件碰摩故障双转子系统的动力学模型及其小波变换特征
刘献栋, 李其汉, 王德友
2000, 15(2): 187-190.
摘要:
本文利用拉格朗日方程建立了具有碰摩故障的某型双转子航空发动机转子系统的动力学方程, 通过数值计算对该故障进行了仿真, 并对仿真结果进行了频谱分析和小波变换, 得出本文建立的双转子系统的动力学模型是正确的、利用小波变换对转静件碰摩故障进行诊断是非常有效的。
转子碰摩运动的非稳态分析
丁千, 陈予恕
2000, 15(2): 191-195.
摘要:
本文研究了一个柔性单圆盘挤压油膜阻尼器转子系统的非稳态碰摩运动。转子以定常角加速度通过临界转速时产生碰摩, 碰摩力由库仑摩擦定理确定。通过数值计算揭示在各种系统参数下, 角加速度对反向涡动的影响规律, 为防止转子通过临界转速时产生碰摩失稳提供一定参考。
模糊神经网络诊断模型理论及应用研究
张小栋, 苗晓燕, 朱均
2000, 15(2): 196-200.
摘要:
本文基于通用神经网络的自适应性和诊断的建模方法, 建立了一种新的故障诊断模型—模糊神经网络诊断模型, 并对它的智能诊断机理和突出特点进行了深入分析。最后, 将该诊断模型应用于某大型汽轮发电机组故障诊断中, 分析得出它具有明显的提高诊断精确度的优越性。
固体燃料冲压发动机燃速理论分析与数值模拟
谭建国, 陈小前, 杨涛, 张为华
2000, 15(2): 201-204.
摘要:
从理论和数值模拟两方面探讨了固体燃料冲压发动机 (SFRJ)燃速影响因素, 给出了平均燃速与入口空气流量、空气温度以及燃烧室压强之间的指数关系式, 同时考虑了燃速沿轴向的变化。与实验数据的比较表明, 本文提出的模拟方法是正确而且可靠的。所得结果对于固体燃料冲压发动机设计和实验均具有一定指导意义。
基于RBF网络的航空发动机辨识模型
丁凯峰, 樊思齐
2000, 15(2): 205-208.
摘要:
利用实测到的发动机飞行试验数据作为学习样本, 采用径向基函数 (RBF)神经网络建立了发动机的辨识模型。利用这种方法对不同飞行高度发动机的参数进行了辨识, 并与几种 BP网络进行了比较。研究结果表明: 这种方法具有训练时间短、学习速度快、辨识精度高等优点。
高负荷正预旋子午较大后掠转子的一种尖部气动失稳
单鹏
2000, 15(2): 209-211.
摘要:
在高通流高负荷风扇预研中, 遇到了设计常规轴流压气机时并不显现的新现象: 在级增压比为 2.33, 转子叶尖半径 0.4414m,切线速度 490 m/s的单级实验后掠风扇 ATS-2有预旋方案的通流设计中, 转子叶尖流动滞止并且不收敛, 或非正常地收敛。
耦合对风扇、压气机畸变传递特性的影响
王占学, 唐狄毅, 王建峰
2000, 15(2): 212-214,218.
摘要:
本文从下游部件对具有畸变流动的压气机性能的影响机理出发, 着重分析了由于高压压气机的存在对具有进口压力畸变的风扇出口畸变强度的影响。采用一种新的快速收敛方法, 结合某型号发动机对耦合的影响进行了定量计算。
直升机粒子分离器三维两相流场的数值模拟
侯凌云, 严传俊
2000, 15(2): 215-218.
摘要:
本文以某型直升机粒子分离器为研究对象, 在三维非正交曲线坐标系下计算湍流分叉流动和砂粒运动, 结合边界条件特殊处理, 采用分块计算来考虑叶片对流场的影响, 首次对有叶片粒子分离器三维两相流动进行了数值模拟。
整体离心叶轮的形状优化设计
蔡显新, 尹泽勇, 高德平
2000, 15(2): 219-221.
摘要:
本文对离心叶轮的形状优化设计过程进行了研究。提出了整体叶轮结构分析的一种有效的方法, 探讨了其优化数学模型的建立方法, 包括设计变量的选择、目标函数的确定及约束条件的选取。并对某压气机离心叶轮进行了优化, 有效地减轻了叶轮的重量。
发动机FADEC中微处理系统故障检测
王镛根, 田霖, 缑林峰
2000, 15(2): 222-224.
摘要:
本文提出了一种用于航空发动机全权限数字电子控制 (FADEC)中微处理系统的加电自检 (POST)方法。研究了 Hamming编码对航空发动机 FADEC中信息的故障检测和校正方法, 对微处理系统中的 RAM存储器故障检测以及 Hamming编码的故障检测和纠错能力分别进行了模拟实验。