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相似文献
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1.
中心进气开式转静系转盘风阻扭矩实验   总被引:4,自引:2,他引:2       下载免费PDF全文
罗翔  张达  徐国强 《推进技术》2015,36(8):1199-1205
采用实验的方法对中心进气开式转静系转盘的风阻扭矩特性进行了研究,利用特殊的测量装置设计,实现利用静止扭矩仪测量转盘受到的风阻扭矩。结合流动参数以及转静间隙比等变量,对比研究了有无封严结构的转静系两种模型,并总结出开式转静系转盘的扭矩系数经验关系式。结果表明,转盘的风阻扭矩主要受到腔内的流动结构影响,腔内流体的流动形式,旋转主导或者通流主导对转盘扭矩系数有着不同的影响。对比自由盘,开式转静系中静盘对扭矩系数的影响与间隙比的大小有关。分析实验数据发现最小临界间隙比以及最大临界间隙比的范围,分别为G=0.02~0.04以及G=0.06~0.08,当间隙比较小且腔内旋转主导,转盘扭矩会比对应参数自由盘模型小5%~15%,而出口封严环罩会使得转盘扭矩系数增大20%。  相似文献   

2.
转静系盘腔转盘风阻温升实验   总被引:5,自引:1,他引:4  
采用红外测温技术对转静系盘腔转盘风阻温升特性进行了实验研究,利用高速旋转实验台测量了不同流动参数以及转静间隙比下转盘各半径处的壁面温升,并研究了径向出流处增加封严环对于转盘温升量的影响.同时通过CFD数值模拟得到转静系盘腔内流动特点.结果表明:由于风阻引起转盘温升量实际上就是转盘的绝热壁温与环境温度之差,并能通过红外热像仪准确测量.针对无封严开式转静系,转盘温升量主要受到旋转影响,仅在小转静间隙比时,通流的变化才会影响风阻温升.总体上,转静间隙比的改变对转盘温升影响不大.与封严转静系对比可知,在湍流参数较小的情况,封严环的引入会使转盘温度有所升高.  相似文献   

3.
对转涡轮盘腔内壁面摩擦力矩的大小直接影响盘腔内气体流动结构和换热效率,进而影响对转涡轮发动机的性能。应用RNG k-ε湍流模型对对转涡轮盘腔内气体流动进行了数值模拟,研究了对转涡轮盘腔间距、中心进气流量、转盘转速的变化对盘腔内壁面摩擦力矩的影响。数值模拟结果表明,盘腔间距在计算范围内的变化对转盘壁面摩擦力矩的影响不明显;转盘壁面摩擦力矩随中心进气流量和转盘转速的增大而增大。  相似文献   

4.
低位预旋进气转静系盘腔流动特性研究   总被引:9,自引:6,他引:3  
林立  谭勤学  吴康 《推进技术》2016,37(2):258-265
采用实验和数值模拟的方法对低位预旋进气转静系盘腔的流动特性进行研究,考察了流量与动盘转速变化对腔室内流动的影响,结果表明腔内径向静压差随流量增大而增大,随转速升高而增大;引入腔内有效角动量的概念,用角动量系数表征其与盘腔入口角动量之比,通过分析来流角动量与盘面转矩的相对大小,推导得到影响角动量系数的两个主要无量纲参数为修正的湍流流动参数与预旋来流雷诺数;对于给定结构形式的预旋系统,当改变转速时,角动量系数随修正湍流流动参数增大而减小,当修正的湍流流动参数大于0.0646时,角动量系数变化缓慢,腔内有效角动量约为入口角动量的70%~90%;当改变来流速度时,角动量系数随修正湍流流动参数增大呈现先减小后增大的变化趋势。  相似文献   

5.
高位垂直进气转静系旋转盘流动与换热计算   总被引:11,自引:4,他引:7  
采用混合长度模型,用共轭数值计算的方法研究了高位垂直进气转静系旋转盘、腔内的流动与换热,得到了盘、腔内的流场、温度场、转盘表面的平均努赛尔特数,并与实验结果进行了比较。计算结果显示:扩展的混合长度模型对高位垂直进气转静系旋转盘流动与换热的计算是可行的。  相似文献   

6.
权剑  罗翔  彭于博  胡彦文 《推进技术》2018,39(12):2813-2819
航空发动机中对转涡轮设计使得对转盘腔内冷气的流动和换热问题被关注。为探究对转盘腔的换热特性及其影响因素,对几何简化后的中心进气对转盘腔模型进行流-热-固耦合数值模拟。结果表明:下游盘换热效果强于上游盘;冷气流量的增大对两盘换热均有显著增强作用,当流量增加一倍时平均努赛尔数升高幅度超过70%;轮盘转速的提高只会增强转速改变轮盘的换热,对另一个转速不变轮盘的换热影响不大;在间隙比G=0.1~0.4,两盘间隙的减小增强上游盘的换热,对下游盘换热影响不大。  相似文献   

7.
中心进气旋转盘流动与换热的数值研究   总被引:8,自引:2,他引:6       下载免费PDF全文
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。  相似文献   

8.
高位垂直进气转静系旋转盘腔流场的实验   总被引:3,自引:1,他引:3  
利用粒子图像测速技术(简称PIV)对高位垂直进气的转静系旋转盘腔流场进行了实验研究.该盘腔由一个旋转盘、一个静止盘及静止的外围盘罩组成.实验结果表明:PIV粒子成像技术可以应用于旋转盘腔结构的流场测试,在本实验的工况范围内,大部分区域的流动已为湍流,两盘间的流动结构明显具有Batchelor流型的特点,转盘和静盘两个表面附近形成各自独立的边界层,两边界层之间有一个旋转核心,核心区内旋流系数β比大间隙封闭系统湍流流动时旋流系数的值0.43要小.流量系数和旋转雷诺数的变化对旋流系数β的影响较小,但转静间隙的变化对β的影响较为显著.  相似文献   

9.
有预旋进气转静盘腔中的流动和换热特性数值研究   总被引:6,自引:4,他引:6  
运用RNG湍流模型对有静盘外缘预旋进气和轴向中心进气、转盘外缘轴向出气和外围屏径向出气的转-静盘腔中流动和传热过程进行了数值研究。在盘腔结构中,静止内隔片和旋转内隔片将盘腔分为内转-静盘腔室和外预旋腔室。由于盘腔流动结构具有周向周期性,取盘腔的1/30作为计算域。研究发现:旋转雷诺数Reθ、预旋喷嘴进气无量纲流动速度Cw,p、静盘中心轴向进气的无量纲流动速度Cw,d和预旋比βp都不同程度地影响盘腔内流动和换热。预旋和隔片的协同作用可以很好地起到阻止热燃气入侵转-静盘腔和提供低静温冷却气体流入涡轮叶片冷却通道。  相似文献   

10.
吴宏  雷斌  蔡毅  罗翔  张笙 《航空动力学报》2006,21(6):1008-1011
用实验的方法对高位垂直进气转静系旋转盘的风阻效应进行了研究,研究结果表明:转盘无量纲力矩系数随着旋转雷诺数的增加而减小;转盘无量纲力矩系数随着流量系数的增加而增加;且与冷却的具体结构有关;在高旋转雷诺数时,转盘无量纲力矩系数小于自由盘无量纲力矩系数;当流量为0时,无量纲力矩系数的数值全部小于自由盘之值.  相似文献   

11.
扭矩特性分析是航空发动机起动仿真数学模型建立的重要环节,其中摩擦阻力矩因缺少相应的经验公式难以确定。为了得到起动过程的摩擦阻力矩,借助于某型发动机台架试车数据,根据转速变化率与扭矩的关系,在冷态和热态2种条件下分别对转速变化率和阻力矩进行计算,得到了冷、热态下发动机起动过程摩擦阻力矩,并分析了大气温度对冷态阻力矩的影响规律。以此建立起动过程数值仿真模型,完成了摩擦阻力矩对起动过程转速的影响分析。计算结果表明:摩擦阻力矩随着发动机转速的增加呈减小趋势;在冷态条件下,随着大气温度的降低,摩擦阻力矩逐渐增大;起动过程转速变化率随之减小。  相似文献   

12.
预旋进气转-静盘腔中的流动和传热数值研究   总被引:5,自引:4,他引:1       下载免费PDF全文
曾军  张剑  黄康才 《航空动力学报》2008,23(7):1168-1173
采用计算流体动力学(CFD)软件CFX5.7对预旋进气旋转盘腔中的流动和传热过程进行了全三维数值模拟.对4种工况进行了计算,计算结果与试验结果吻合较好,验证了所采用方法的计算精度,并分析了旋转雷诺数、无量纲切向速度、预旋比对流场结构、传热的影响.  相似文献   

13.
中心进气转静盘腔的冷气流阻特性实验   总被引:2,自引:1,他引:1  
采用实验的方法,对两种封严结构的中心进气转静系盘腔冷气流动阻力特性进行了研究.实验结果显示:阻力系数随间隙比和流量系数的增大而减小,随旋转雷诺数的增大而增大.在静止时,间隙比对阻力系数的影响要大于流量系数对它的影响;在旋转时,间隙比对阻力系数的影响要小于流量系数和旋转雷诺数对它的影响.  相似文献   

14.
有去旋进气共转盘腔内流动换热数值模拟   总被引:1,自引:1,他引:1  
对左边转盘高位带去旋孔且附有内隔片的共转盘腔内的流动和换热进行了数值模拟.揭示了去旋角、旋转雷诺数、去旋喷嘴进气无量纲流量系数等参数对共转盘腔内的流动结构、压力损失和换热效果的影响.结果表明:盘腔内的总压降随无量纲流量系数的增加呈"S"形变化趋势;旋转雷诺数和冷气无量纲流量系数的增大都能增强转盘表面的换热效果;与预旋转静盘腔相比,去旋进气共转盘腔能使出口气流温度更低,冷却效果更好.  相似文献   

15.
封闭转静盘腔中紊流的数值模拟   总被引:6,自引:1,他引:6  
对一个旋转盘腔的流场进行了数值计算研究。该盘腔由一个旋转盘 ,一个静止盘及静止的外围屏组成。在盘腔的核心区采用标准 k-ε模型 ,在近壁区分别采用了两种低雷诺数紊流模型 ,即 (1 )单方程模型和(2 ) Launder-Sharma低雷诺数 k-ε模型 ,并且在第二个模型中考虑了固体旋转引起的耗散率降低的修正。计算结果表明第二个模型比单方程模型能更准确地再现实验数据  相似文献   

16.
湍流参数对复杂形状涡轮盘腔流场的数值研究   总被引:4,自引:3,他引:4       下载免费PDF全文
白洛林  冯青  刘松龄 《推进技术》2003,24(4):344-347
以罗罗公司未来某型双轴发动机的高压涡轮旋转盘腔为计算模型,目的是要对复杂的内部旋转空腔流场有一个详细的了解,通过CFD(FLUENT6.0.12)的研究为即将进行的放大比例的旋转涡轮盘腔试验提供指导。计算中采用了Spalart-Allmaras湍流模型,结果表明湍流参数相同的流动,其流体结构是非常相似的;流场主要由湍流参数λT决定涡旋的大小和数量;对于湍流参数小于0.199的旋转流动,盘腔内存在着自由涡流。  相似文献   

17.
预测轴流压气机工作稳定性的非线性模型   总被引:3,自引:1,他引:2       下载免费PDF全文
建立了预测轴流压气机工作稳定性的非线性模型,采用有限差分数值模拟单转子和一台三级轴流压气机旋转失速的形成和发展过程,预测失速特征参数。由于合理地考虑了失速流动的非定常和非线性因素的影响,大多数失速特征参数的预测结果与试验测量值相符。  相似文献   

18.
轴流式轮盘破裂转速的数值计算方法   总被引:3,自引:2,他引:3  
对 3种轴流式轮盘在常温和高温下进行了非线性有限元计算 ,提出了一种应用有限元法计算轮盘破裂转速的破裂准则 ,得出了 3种轮盘的破裂转速 ;并将计算结果与大变形解析法及试验值作了对比分析。  相似文献   

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