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脉冲进气条件下可变喷嘴涡轮性能影响因素分析

张锐 施新 杨策 马朝臣 祁明旭

张锐, 施新, 杨策, 马朝臣, 祁明旭. 脉冲进气条件下可变喷嘴涡轮性能影响因素分析[J]. 航空动力学报, 2013, 28(9): 2121-2128.
引用本文: 张锐, 施新, 杨策, 马朝臣, 祁明旭. 脉冲进气条件下可变喷嘴涡轮性能影响因素分析[J]. 航空动力学报, 2013, 28(9): 2121-2128.
ZHANG Rui, SHI Xin, YANG Ce, MA Chao-chen, QI Ming-xu. Analysis on variable nozzle turbine performance influenced by multiple factors under pulsating flow conditions[J]. Journal of Aerospace Power, 2013, 28(9): 2121-2128.
Citation: ZHANG Rui, SHI Xin, YANG Ce, MA Chao-chen, QI Ming-xu. Analysis on variable nozzle turbine performance influenced by multiple factors under pulsating flow conditions[J]. Journal of Aerospace Power, 2013, 28(9): 2121-2128.

脉冲进气条件下可变喷嘴涡轮性能影响因素分析

基金项目: 国家自然科学基金(51276018)

Analysis on variable nozzle turbine performance influenced by multiple factors under pulsating flow conditions

  • 摘要: 为了改善涡轮和发动机的匹配,采用计算流体动力学(CFD)方法研究了脉冲进气条件下脉冲频率、脉冲振幅、喷嘴角度以及涡轮转速对可变喷嘴涡轮非定常性能的影响.研究结果表明:脉冲频率为80Hz时涡轮瞬态最低流量比40Hz时提高了10.4%,瞬态最低效率增加了4.7%,效率滞后现象更加明显;低脉冲振幅为25kPa时涡轮通流能力和效率迅速恢复,并且指出在低脉冲振幅时采用稳态设计是可行的;喷嘴角度为32°时,涡轮脉冲进气与稳态进气两种情况下的流量差异比喷嘴角度为10°时增加了3.3%,效率差异则增加了6.6%.涡轮内部脉动强烈,涡轮通流能力和效率下降明显;涡轮转速为47256r/min时脉冲进气造成的流量和效率变化分别比30000r/min时相应值高了2.9%和0.8%,高转速时涡轮内部流场易受到进口条件影响,涡轮流量、效率以及攻角与稳态情况偏离大.

     

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  • 收稿日期:  2012-09-14
  • 刊出日期:  2013-09-28

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