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2000年  第15卷  第4期

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研究论文
掠弯叶片前缘曲线同流场结构的关联
邢秀清, 周盛, 赵晓路
2000, 15(4): 337-341.
摘要 PDF(164KB) icon1225 icon448
摘要:
在全三维反问题还不成熟的条件下,由二维反问题和三维正问题组成的准三维设计体系中,叶片的前缘是由给定的积迭轴和基元叶型特征决定,具有任意性,难于对其加以控制。因此本文试图把掠弯叶片的前缘空间曲线作为设计自由度,增加到设计体系中,实现设计中前缘空间曲线同流场结构的关联,利用前缘形状控制流场中的激波结构和二次流的迁移,改善流场结构。并以一个高负荷跨音单级风扇的气动设计为例,对这一改进进行了验证。
离心压气机转子内近端壁区三维紊流流场
马宏伟, 蒋浩康, 徐月亭, 杨健, 薛琳
2000, 15(4): 342-346.
摘要 PDF(356KB) icon1589 icon427
摘要:
用三维激光多普勒测速系统测量研究了一个离心压气机转子近端壁区三维紊流流场。结果表明,整个叶片通道内叶背角区存在角涡及其伴随涡,叶盆角区存在前缘马蹄涡的叶盆分支,它们的发展、演化较大地影响着附近区域的流动,是造成了所在区域流动阻塞和气流脉动的主要因素。前缘马蹄涡叶背分支沿下游逐渐向叶盆方向发展,与端壁附面层和主流的进一步掺混,并在约 1 /2叶片通道处的叶盆角区与前缘马蹄涡的叶盆分支发生交混,在下游造成一定强度的流动阻塞和紊流脉动带。
轴流压气机小流量状态转子叶尖泄漏涡三维紊流特性
马宏伟, 蒋浩康
2000, 15(4): 347-352.
摘要 PDF(383KB) icon1882 icon417
摘要:
用三维激光多普勒测速系统测量研究了低速大尺寸单级压气机在小流量状态下转子叶尖泄漏涡的三维紊流特性。结果表明,小流量状态下叶尖泄漏涡是引起压气机转子内尖部紊流脉动的主要因素之一,造成的高紊流区沿流向逐渐扩大,并较迅速地向通道中部和低叶高方向移动,紊流强度值随旋涡的增强而增大。在泄漏涡影响区域中,径向紊流强度水平最高,轴向和切向紊流强度水平相近,3个剪切应力中,轴向—径向最大,切向—径向次之,轴向—切向最小。在 80 %弦长附近,泄漏涡发生破裂,导致更强、更大范围的紊流脉动。受角区旋涡发展的影响,后半个通道内叶尖吸力面角区在较大范围内紊流脉动强,剪切应力大。
子午扩张对涡轮内旋涡结构影响的数值模拟
吴猛, 王松涛, 王仲奇, 冯国泰
2000, 15(4): 353-356.
摘要 PDF(282KB) icon1887 icon408
摘要:
求解了某型航空发动机的低压涡轮导向器内流场。采用的数值方法为具有 TVD性质的三阶精度GODU NOV格式,湍流模型为 B-L代数模型及 MML模型的混合修正模型。该涡轮导向器的一个显著特点是由于结构上的要求,静叶前子午流道在上端壁具有较大的扩张角。通过数值模拟及流场内涡系结构和损失的分析表明,由于子午扩张造成端壁附面层增厚并在静叶前形成较大的分离区。该分离区的存在不但使静叶前损失急剧增加而且使上端壁马蹄涡和通道涡尺度加大,强度增强,引起流道内损失增加。
一种离心压气机性能仿真数学模型
杨策, 马朝臣, 老大中
2000, 15(4): 357-360.
摘要 PDF(271KB) icon1794 icon402
摘要:
阐述了一种能够达到设计精度要求的快速简单离心压气机性能仿真数学模型,模型中计及离心压气机内出现的各种损失,采用迭代方法计算几个划分截面上的子午速度。为了保证计算精度,叶轮出口和扩压器间流动划分成多段交错网格进行计算。采用建立的数学模型对 Krain离心压气机叶轮性能进行了模拟,并把计算结果同三维 N-S方程的计算结果进行了比较。结果表明,采用建立的仿真模型能够用来模拟离心压气机叶轮性能,为设计离心压气机提供了一个有利的工具,而且对带有涡轮增压器的内燃机设计具有重要的实际意义。
子午扩压对环形叶栅流道内旋涡发生和发展的影响
安柏涛, 韩万今, 芦文才, 王仲奇
2000, 15(4): 361-365.
摘要 PDF(340KB) icon1733 icon465
摘要:
为了研究子午流道有较大扩压情况下,环形叶栅内集中涡系发生、发展的流动过程,详细测量了由栅前至栅后 1 2个横截面上气动参数沿节距和叶高的分布。试验结果表明:子午流道的较大扩压增厚了进口端壁附面层,因而加剧了鞍点分离并形成了高强度、大尺度马蹄涡压力侧与吸力侧分支。周围的大量低动量气体加强了两分支的组对效应,推迟了通道涡的形成与发展,通道涡的强度与尺度同样正比于流道的扩压度。在叶栅下游,由于径向正压梯度的影响,低能气体沿尾流区向轮毂输运,引起下通道涡的迅速消散与衰减。
燃烧室头部两相流场实验研究
顾洪斌, 徐行, 郭志辉, 李继保, 徐华胜
2000, 15(4): 366-370.
摘要 PDF(321KB) icon1514 icon405
摘要:
本文采用 PDA对燃烧室头部两相流动特性进行了研究,实验研究的模型燃烧室包括旋流器、喷嘴和火焰筒壁,保证气流结构与真实发动机燃烧室相似。实验对回流区内两相流场进行了细致的测量,给出粒子与气体速度分布。
特征线法在塞式喷管中的应用
戴梧叶, 刘宇
2000, 15(4): 371-374,380.
摘要 PDF(321KB) icon1709 icon467
摘要:
介绍了特征线在塞式喷管中的应用,对于一些塞式喷管的特殊情况处理进行了详细的介绍,包括边界条件的处理、膨胀波和斜激波的处理等,并给出了典型的塞式喷管流场,给出了塞式喷管推力的计算方法。
带气膜出流的旋转叶片冲击冷却的实验研究
吴宏, 陶智, 徐国强, 丁水汀
2000, 15(4): 375-380.
摘要 PDF(387KB) icon1597 icon387
摘要:
用实验方法研究了放大 4倍的涡轮叶片前缘模型在旋转状态下,带气膜出流时叶片内冲击面的换热特性。实验结果表明:雷诺数的增加显著地增强了换热,但叶片前缘和尾缘的增加是不同的,而浮升力对换热的影响是复杂的;在低雷诺数的情况下,旋转对换热影响不明显,而在高雷诺数时,会使换热降低。
多层多孔层板内流阻特性试验与计算方法研究
董志锐, 郁新华, 刘松龄, 游绍坤, 许都纯
2000, 15(4): 381-386.
摘要 PDF(599KB) icon1557 icon426
摘要:
设计了 6种单层和 6种双层结构的多孔层板,并在小型吸气式风洞上对 1 2种放大模型的多孔层板结构进行了内流阻特性试验,研究了多孔层板的层数、扰流柱形状、绕流方式、开孔率等因素对内流阻特性的影响。本文还对多孔层板结构内流阻的计算方法进行了研究,并结合试验工况进行了计算。
冲击加多斜孔双层壁冷却方式气膜绝热温比研究
许全宏, 张宝华, 林宇震, 刘高恩
2000, 15(4): 387-390.
摘要 PDF(278KB) icon1866 icon429
摘要:
采用传热传质类比方法,对冲击加多斜孔双层壁冷却方式气膜绝热温比进行了实验研究。主要考虑了双层壁夹缝高度、冲击壁、吹风比、孔排列方式、以及孔间距对局部绝热温比的影响。并且给出了根据 5种几何结构实验板的展向平均绝热温比沿流向的分布运用最小二乘法拟合公式。研究结果表明:对某一确定几何结构的多斜孔实验板,加冲击壁与否以及双层壁间夹缝高度的变化对相同吹风比下的绝热温比影响甚小,局部绝热温比的分布主要取决于吹风比和孔阵排列方式。从绝热温比考虑,叉排长菱形排布比较理想。
加力用气冷与气动雾化喷油杆的性能研究
白兴艳, 张频捷, 岳连捷, 杨茂林
2000, 15(4): 391-396.
摘要 PDF(365KB) icon1560 icon420
摘要:
本文提出了一种新型加力用喷油杆方案—气冷与气动雾化喷油杆。该方案既可降低喷油杆壁温,又可将冷却排气用于雾化而具有气动雾化的特点。本文用示温漆和红外热像仪对新型喷油杆的冷却效果进行了研究,用 PDA对其雾化性能进行了研究,并将其与 V型稳定器进行匹配燃烧试验,探讨了其对燃烧性能的影响。试验表明该新型喷油杆的冷却方案初步可行,并且它对雾化和燃烧性能的改善也表明将冷却气用于雾化是可行的。
三维加力燃烧室两相湍流燃烧的数值模拟
章诚, 叶桃红, 陈义良, 何家德, 赵周兵
2000, 15(4): 397-400.
摘要 PDF(292KB) icon1634 icon427
摘要:
本文对涡扇发动机三维加力燃烧室内的两相湍流燃烧过程进行了数值模拟。两相流模型采用双流体模型,湍流模型采用标准 k-ε模型,湍流燃烧采用涡旋破碎 ( EBU)模型,数值方法采用 LEAGAP算法。计算结果定性合理。
特型涡轮转子耦合系统振动特性分析
程滔, 张锦
2000, 15(4): 401-404.
摘要 PDF(274KB) icon1199 icon416
摘要:
本文分析研究了特型涡轮转子多重耦合振动系统的固有特性。对分析计算中所用的单晶合金的弹性矩阵作了分析推导。全面研究了此涡轮转子耦合振动的特性。在后处理中表述了多重耦合的模态特征。所引出的结论可供类似结构的耦合振动分析参考,有一定的工程实用价值。
转子与限位器局部与整圈碰摩试验研究
戴兴建, 张小章, 金兆熊
2000, 15(4): 405-409.
摘要 PDF(324KB) icon1763 icon412
摘要:
设计了储能飞轮转子与限位器碰摩试验装置,用电磁激振器激励转子,激振频率与转子—支承系统模态进动频率一致,得到了大幅度低频异步反向进动并实现碰摩。分析了碰摩力对转子运动的影响。局部碰摩转子的稳定振动表明内置式限位器能够有效地限制转子低频进动幅度,局部碰摩的特征是低频进动幅值不再增加、碰摩间断发生以及转子自转速度不变。
行星齿轮传动的功率分流动态均衡优化设计
袁茹, 王三民, 沈允文
2000, 15(4): 410-412,418.
摘要 PDF(415KB) icon1918 icon471
摘要:
本文研究了浮动件支承刚度对行星齿轮功率分流动态均衡性的影响,引入功率分流动态不均衡系数Kc和动载系数 Kd,定量地描述了不同支承刚度下功率在各行星齿轮间分配不均衡程度和啮合动载荷波动程度。以浮动件支承刚度为设计变量,使 Kc和 Kd 达到极小为目标函数,采用遗传算法对 2 K -H行星齿轮传动进行了动态优化设计。研究表明:优化后的行星齿轮传动不仅固有频率有所降低,而且在工作转速附近,功率分流不均衡及动载荷皆有较大改善。
转子—非圆轴承系统非线性动力学行为的研究
焦映厚, 陈照波, 夏松波, 陈明, 黄文虎, 张直明
2000, 15(4): 413-418.
摘要 PDF(535KB) icon1478 icon480
摘要:
非线性油膜力数据库方法获得非圆滑动轴承的非线性油膜力,利用 Runge-Kutta法、Poincaré映射和频谱图对刚性 Jeffcott转子—椭圆轴承系统在较宽参数范围内的分叉和非线性动力学行为进行研究。得到了系统在某些参数域的分叉图、时间历程、频谱图、相图、Poincaré映射图。研究结果表明:在特定参数范围内系统存在倍周期分叉、Hopf分叉、解的跳跃、K-T周期解、概周期运动和混沌运动等非线性动力学行为。
声激励喷流流动的实验研究
赵宏, 伍耐明, 郑克扬
2000, 15(4): 419-422.
摘要 PDF(283KB) icon1223 icon423
摘要:
本文就喷管上游加入“声激振”对喷流流动特性的影响进行了机理性实验研究,得出在不同声激振参数和喷流工况条件下的喷流参数变化规律及相应的流动显示图象。实验结果表明,一定的声激振能量可引起喷流核心区长度缩短,掺混宽度增加,并对外界空气增大引射掺混。
某型涡喷发动机进气总压畸变的试验研究
桑增产, 江勇, 孔卫东, 张百灵, 张发启, 李军, 庄传鑫
2000, 15(4): 423-426.
摘要 PDF(479KB) icon1553 icon452
摘要:
由可移动插板式畸变发生器产生进气总压畸变流场,以综合畸变指数评定流场畸变程度,试验研究了进气总压畸变对某型涡喷发动机气动稳定性的影响。试验确定了发动机的最大 (或临界 )综合畸变指数和总压畸变敏感系数。
推力矢量控制飞行的仿真研究
王立峰, 张津, 唐海龙
2000, 15(4): 427-430.
摘要 PDF(99KB) icon1475 icon402
摘要:
针对推力矢量控制飞行进行了仿真研究。推力矢量参与飞行控制,提高了飞机过失速飞行控制能力。在已建立的飞机和部件级的推进系统模型的基础上,进行了过失速机动飞行仿真,对推进系统常规控制与稳定性控制作了对比。
支承刚度各向异性部分充液转子系统的稳定性
祝长生
2000, 15(4): 431-434.
摘要 PDF(266KB) icon1195 icon411
摘要:
在二维无粘旋转流体模型的基础上,本文研究了支承刚度各向异性部分充液转子系统的稳定性问题,系统地分析了转子系统的各参数对其稳定性的影响。结果发现转子的支承刚度非对称并非一定导致出现两个互相独立的不稳定区。
基于高阶累积量的齿轮系统辨识方法研究
邵忍平, 陈立群, 孙进才, 沈允文
2000, 15(4): 435-438.
摘要 PDF(274KB) icon1483 icon437
摘要:
高阶累积量分析技术是近年来迅速发展起来的新技术,作为处理非高斯信号、非线性信号以及盲信号的重要工具而受到日益重视。它有许多优点,特别是对于外加高斯噪声不敏感以及可以检测系统的非线性特性,故理论上可以完全抑制高斯噪声的影响,提高分析精度。本文在对其研究的基础上,将它应用于齿轮旋翼传动系统动态特性分析之中,对传动系统和旋翼桨叶的动态固有频率等进行了识别,并与频域和时域识别法进行了比较。
主流倾斜的引射器试验研究
张堃元, 徐辉, 沈炳炎, 徐琪强, 牛延云
2000, 15(4): 439-441,438.
摘要 PDF(273KB) icon1551 icon403
摘要:
作者设计了 4种主流倾斜的引射器模型,分别在 5种主气流倾斜角和 4种排气反压下,完成了模型冷流试验。试验表明,4种模型中具有等直管的模型 3,4引射系数普遍高于大头模型 1,2。在零气流角和反压为大气压时,约高 10%左右,最高引射系数为 3.379。试验还表明,具有等直管的模型3和模型4能承受的反压较大。引射系数 N为零的反压可高至 900mm水柱左右。 4种引射器模型中,模型 4的综合性能最好

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