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2002年  第17卷  第3期

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研究论文
适用于激波/边界层相互作用的线性涡粘性湍流模式
杨晓东, 马晖扬
2002, 17(3): 273-279.
摘要:
本文选择了两个激波 /边界层相互作用诱导分离的跨声速问题 (轴对称圆弧突起和二维管道突起), 采用五个有代表性的湍流模式 (BL模式, JL k-ε模式, k-ω模式, SST模式和双尺度模式), 通过将数值计算结果和实验结果进行比较。
有无中心锥圆排波瓣喷管引射器内流场模拟与比较
刘友宏, 李立国
2002, 17(3): 280-286.
摘要:
用数值模拟手段研究了中心锥增进圆排波瓣喷管引射器内热混合流场的影响, 推导了非正交曲线坐标系下有无中心锥圆排波瓣喷管引射器内流场的基本方程, 采用 SIMPLEC算法和一种完全压力修正方法, 以物理平面速度分量作为求解变量, 以逆变速度作为界面流速, 在同位网格上求解了有中心锥波瓣喷管引射器内的流场控制方程, 并与实验测量结果和无中心锥的数值计算结果进行了比较。结果表明, 计算结果与测量值符合较好。有中心锥的低温等值线可以延伸至中心轴线, 与在没有中心锥的情况下, 混合管中心轴线处的温度始终保持为高温状态有很大的不同。
离心叶轮内三维湍流流场的LDV测量
刘正先, 姜印平, 曹淑珍, 林梅, 苗永淼
2002, 17(3): 287-291.
摘要:
应用激光多普勒测速仪和旋转编码器实现了对后弯闭式离心叶轮内三维湍流流场的测量。较详细地描述了设计工况下回转流面上主流速度的分布特点; 绘出了径向流面上速度矢量分布图, 结果表明在旋转流场中, 流体粘性对气流方向具有不可忽视的作用。
塞式喷管底部二次流的数值模拟研究
戴梧叶, 刘宇, 张正科
2002, 17(3): 292-296.
摘要:
从 N-S方程出发, 采用二阶精度的 NND格式对塞式喷管的流场进行了数值模拟, 重点研究了一线性塞式喷管底部二次流在低中高空的特性。研究表明, 塞式喷管底部回流区的消失不仅与二次流流量大小有关, 而且与底部压强有关。
Jameson/TVD格式应用旋翼翼型绕流分析
曹义华, 王吉飞, 苏媛, 邓丹丹
2002, 17(3): 297-301.
摘要:
以一种常见的旋翼翼型为例, 探讨了两种旋翼桨叶翼型绕流数值模拟方法, 即 Jameson有限体积中心格式和有限体积通量修正 Jameson/ TVD混合格式。这两种格式的方法都采用有限体积法进行离散, 并用龙格—库塔时间推进法求解。通过算例分析, 比较了这两种方法的特点。
下颔式进气道实验研究
王新月, 廉小纯
2002, 17(3): 302-304.
摘要:
为了验证下颔式进气道 /前机身一体化设计方案的合理性及其进气道性能, 对下颔式进气道 /前机身一体化设计方案进行了实验研究。测出了进气道总压恢复系数、畸变指数随流量系数、攻角、侧滑角的变化规律。结果表明, 进气道性能较好, 进气道 /发动机匹配良好。
压气机叶片自动优化设计
周正贵
2002, 17(3): 305-308.
摘要:
采用三次多项式和多圆弧方法生成叶型中弧线, 三次多项式分布叶型厚度, 对叶型进行参数化。用此参数化方法逼近一低速叶型和一跨音叶型, 逼近程度令人满意。采用 N-S方程正问题数值计算结合单纯形法寻优, 构成叶轮机械叶型自动优化设计方法。
组合叶栅的定义及其应用研究
杨波, 欧阳华, 钟芳源, 谷传纲
2002, 17(3): 309-313.
摘要:
提出了组合叶栅设想及其评价准则, 并对组合叶栅进行了性能实验。通过实验数据的分析, 肯定了组合叶栅设想应用于可逆风机叶片设计的可行性。实验还证明, 选取适当的叶栅组合参数 B、T,可以使组合叶栅的整体性能得到大幅度的改善, 与现有的翼型相比, CN + Ry max、αN + RCymax均有不同程度的提高。
非定常条件下叶片弯曲对流场参数的影响
王松涛, 王仲奇, 冯国泰, 孙玺淼
2002, 17(3): 314-318.
摘要:
分别对具有弯、直导叶的一级涡轮叶栅流场进行了非定常的数值模拟。研究了叶片弯曲对多级叶栅流场非定常气动性能尤其是效率的影响; 分析了叶片弯曲对尾迹扩散效应及对其三维形状的影响; 以及尾迹形状与扩散过程的变化对动叶进口条件的改变; 同时还研究了叶片弯曲对涡轮级内非定质量堆积的影响。通过对定常效率与非定常效率波动及其平均值的对比。
叶片扩压器内两相流场的数值模拟
曾卓雄, 胡春波, 姜培正
2002, 17(3): 319-322.
摘要:
湍流模型采用 kkkp 模型, 为改善计算的稳定性和收敛性, 根据 Rhie,Chow提出的动量插值概念, 以协变物理速度分量作为求解变量, 在压力修正方程中考虑了密度及浓度修正的影响, 完成了叶片扩压器内部的两相流场的数值计算, 计算结果与实际情况较为吻合, 表明了所建立的计算方法的可行性。结果表明: 叶片扩压器吸力面上的颗粒拟温度高于压力面上的颗拟温度, 而且靠近壁面处的大于叶道中的, 可采用颗粒拟温度来标志磨损部分。
轴流压缩系统失速可恢复性的预测
吴艳辉, 刘志伟, 朱俊强, 楚武利
2002, 17(3): 323-326.
摘要:
基于描述轴流压气机及其系统的动态气动响应的一维非定常单元容积模型, 通过数值求解并利用可视化的编程方法, 模拟了单级、三级和九级压缩系统的失速可恢复性。单级压缩系统的数值模拟结果取得了实验结果的验证, 九级压缩系统的数值模拟结果与该压缩系统在台架上的实际工作情况符合得很好。
弯曲叶片积叠线对压气机叶栅气动性能的影响
王会社, 袁新, 岳国强, 钟兢军, 王仲奇
2002, 17(3): 327-331.
摘要:
本文采用拟压缩性方法对不同积叠线弯曲叶片压气机叶栅内三维粘性流场进行了数值模拟。结果表明, 弯曲叶片性能不仅与叶片两端部的弯曲角度有关。
太阳能热动力系统吸热/蓄热器能量分析
侯欣宾, 袁修干, 崔海亭
2002, 17(3): 332-335.
摘要:
空间太阳能热动力发电系统是一种新型的空间电力系统。吸热 /蓄热器是热动力发电系统关键部件之一。吸热 /蓄热器采用的蓄热方式是相变蓄热。通过对吸热 /蓄热器的能量分析, 可以很好的了解吸热器的能量传递, 以及相变材料的工作过程。建立了太阳能热动力发电系统吸热器腔体辐射模型, 结合换热管的传热模型计算了吸热器的传热过程。得到了吸热器的能量损失、工质吸收能量、PCM的潜热储能和显热储能等重要指标, 并且得到了换热管最大温度, 工质出口温度等重要结果。
带射流冲击的短扰流柱排内流场的实验研究
向安定, 张丽, 刘松龄
2002, 17(3): 336-340.
摘要:
用五孔针对带射流冲击的单排短扰流柱内的流场作了详细的测量, 得到并分析了带射流冲击的短扰流柱排内的速度分布规律及流场内的漩涡分布。在实验中清楚地探测到流动在靠近扰流柱表面附近速度较大, 在对称中心区域发现了一大片低速区, 并有回流和漩涡产生。实验发现由于端壁效应和扰流柱表面的流动分离造成扰流柱排内有较强的漩涡流动, 扰流柱根部有马蹄涡产生, 扰流柱后尾迹区有湍流涡的发展, 流道内侧向压力分布不均匀可形成通道涡。
封闭空间内单孔冲击局部换热特性研究
许全宏, 林宇震, 刘高恩
2002, 17(3): 341-343.
摘要:
在相似理论指导下用恒热流方法研究了封闭空间内单孔冲击局部换热系数。总结了不同流动、几何结构参数对冲击换热系数影响的一些规律。并且根据线性拟合法给出单孔冲击平均换热系数的拟合公式。
篦齿式封严装置气动弹性稳定性研究
李辉, 李其汉, 晏砺堂
2002, 17(3): 344-348.
摘要:
随着航空发动机对高性能、高推重比的要求, 发动机上零部件的工作环境愈发恶劣, 此时篦齿封严装置的稳定性问题则显得非常突出。该装置沿周向作节径型振动, 在某些模态时, 密封气体的气动阻尼可能为负值, 使整个系统稳定性下降, 甚至出现不稳定状态。本文采用双控制体模型计算篦齿封严装置的气动刚度和气动阻尼, 然后应用有限元软件对篦齿式封严装置的稳定性进行了分析。
叶片摩擦阻尼器的优化设计方法研究
郝燕平, 朱梓根
2002, 17(3): 349-356.
摘要:
为减小叶片振动应力, 防止叶片出现大应力的疲劳破坏, 在叶片上设计干摩擦阻尼结构是最常用的方法之一。本文对叶片缘板摩擦阻尼器的工程优化设计方法进行了研究。研究了摩擦阻尼器参数对叶片响应的影响规律并提出了设计时应采取的措施。在阻尼器的材料和摩擦面结构已确定的情况下, 优化设计的最主要的一个参数就是接触面的法向正压力, 基于实际发动机中叶片激振力和粘性阻尼不易精确确定的实际, 研究了激振力和粘性阻尼对法向正压力优化的影响, 并提出了一种法向正压力的优化方法。由于这一优化方法对激振力和粘性阻尼值并不敏感。
带挤压油膜的裂纹转子非线性响应特性分析
秦卫阳, 孟光
2002, 17(3): 357-362.
摘要:
本文研究了支承在挤压油膜阻尼器上的裂纹转子系统的非线性动态响应特性。研究结果表明: 油膜力可以有效地抑制非协调响应, 而且轴承参数的增大, 可以抑制混沌运动。在较小的轴承参数下, 转速比、裂纹深度等参数的变化会导致系统产生非协调响应, 而且随裂纹深度的增加, 响应会进入周期阵发性混沌。阻尼比的增大可以使运动锁相到周期解上。周期 3解的出现, 往往意味着混沌运动。
基于三阶累积量的转子振动信号降噪方法研究
宋友, 柳重堪, 李其汉
2002, 17(3): 363-366.
摘要:
本文根据信号分离理论研究了发动机转子系统振动信号的降噪问题。当转子系统发生轻微碰摩时, 由于振动信号中含有瞬时突变的微弱高频信息, 这可能与高频随机噪声的频带互相叠加, 所以利用传统的滤波方法不能有效地去噪, 为碰摩故障诊断带来了困难。本文利用基于高阶累积量的盲信号分离方法, 设计了相应算法, 成功地从被噪声污染的信号中恢复源振动信号。
高重合度弧齿锥齿轮的强度分析
邓效忠, 方宗德, 杨宏斌, 魏冰阳
2002, 17(3): 367-372.
摘要:
本文采用有限元应力影响矩阵法研究了高重合度弧齿锥齿轮在多种误差和载荷条件下的弯曲应力状态, 证明了经过优化设计的高重合度弧齿锥齿轮不仅有良好的动态性能。
航空弧齿锥齿轮齿面接触应力计算与优化
周彦伟, 方宗德, 邓效忠
2002, 17(3): 373-376.
摘要:
本文在弧齿锥齿轮的轮齿接触分析 (TCA)和承载接触分析 (LTCA)的基础上, 根据计算所得的齿面接触点附近的准确几何形状, 一定载荷下的齿间载荷分配和齿面载荷分布状态, 采用弹性力学中两个空间曲面弹性接触的计算公式, 提出了航空弧齿锥齿轮齿面接触应力变化过程的计算方法。
基于定性定量知识集成的液体火箭发动机故障诊断方法
刘洪刚, 吴建军, 陈启智
2002, 17(3): 377-380.
摘要:
首先从知识表示和处理的角度对 SDG方法进行了简要的分析, 然后根据液体火箭发动机系统的特点, 提出了改进的途径, 通过建立只包含发动机测量变量的 SDG,对故障模式进行初步诊断, 然后对不能区分的故障模式采取加入适当定量信息的办法来进行进一步诊断, 并对液体火箭发动机中出现的多故障模式建立了诊断方法。
基于动态RBF网络的发动机起动过程模型辨识
姜涛, 李应红
2002, 17(3): 381-384.
摘要:
针对航空发动机在起动过程中各截面气流处于亚临界状态, 难以利用传统的气动热力学方法进行建模的问题, 本文利用发动机地面试验数据作为学习样本, 采用动态径向基 (RBF)神经网络的方法, 建立了航空发动机起动过程动态模型。