跨音速压气机叶栅流动有粘-无粘相互作用的迭代计算

 本文利用较为先进的附面层内法向速度分布等半经验相关式,发展了一种适用于大逆压梯度的附面层积分方法。将激波近似地用大逆压梯度代替,对湍流附面层进行了快速计算,再将求得的附面层参数与无粘主流计算通过建立适当的数学模型结合起来,反复迭代后将计算结果与实验数据及无粘计算的结果比较,可以看出有粘-无粘迭代对无粘计算结果有明显改进。     

叶栅相似流场存在性与唯一性

本文应用相似理论讨论了二维平面全位势方程及其不同程度的线化方程所描述的流场 ,当进口马赫数不同时 ,是否存在唯一与该马赫数对应的相似流场 ,即相似流场对进口马赫数的存在性与唯一性问题。其结果可为叶栅流场的相似变换提供部分理论依据。     

量和单位中马赫数的正确表述与应用

在推进技术论文中 ,“马赫数”是使用频率很高的量 ,但文稿中对这一量与符号的使用常有差错或不规范 ,需根据ＧＢ310 0～ 310 2 93系列标准的要求 ,强调其含义的科学性和表述的准确性。(1)马赫数是动量传递特征数 ,英文名称为 :Ｍａｃｈｎｕｍｂｅｒ。ＧＢ310 2 .12规定 ,特征数的符号由两个字母组成 ,其中马赫数的符号为Ｍａ ,因而用“Ｍ”表示马赫数是不确切的。(2 )所有特征数的名称均有“数”字 ,如雷诺数、欧拉数、韦伯数、克努森数、傅里叶数…… ,这“数”字不可省略。因而不能将“马赫数”简化成“马赫”。(3)马赫数是量的名称 (非…     

二维亚声扩压叶栅尾流撞击效应的数值模拟

二维亚声压气机叶栅的数值模拟表明，合理地组织流场中非定常流动的相互作用能有效地控制无序的非定常流动。在定常边界条件下获得流场旋涡脱落的特征频率后，针对此特征频率，通过改变进口边界条件来模拟尾流撞击效应(wake impacting effect，首字母缩写为WIT)，证实了合理组织各个非定常扰动的相互作用可以提升叶栅的气动性能，并分析了非定常扰动之间相互作用从而导致气动性能变化的机理。     

具有（N-1）/2次乘法的快速傅里叶变换

 本文提出递归傅里叶变换的一种快速实现方法。对于一个质数长度的离散傅里叶变换,仅需用一个复数系数就可以递归算出全部N个（N=P）频率分量。恰当地选用这个系数,使其为2^-m形式,就可以用（m-1）次移位代替乘法,免去了递归结构内部的乘法,大大提高运算速度。这种方法结构简单,总共需用（N-1）/2次实数常数乘法,尤其适于硬件实现。文中给出快速运算的系数表、硬件实现的方案及乘法次数的比较,讨论了系数误差的影响,并提出了高精度实现的方案。     

扫频式射流对设计工况压气机叶栅流动分离影响的数值研究

高负荷压气机中的大尺度流动分离是导致其性能下降的主要原因,通过数值方法研究了扫频式射流控制角区分离、减小气动损失的效果,并以模型方程代替实际射流器,讨论了扫频式射流的基本控制参数对压气机叶栅流场控制效果及气动性能的影响。结果表明:扫频式射流使得流场呈现出稳定的周期性变化趋势,且存在一个扫频频率,使得超过该频率后的控制效果趋于稳定;合理选择扫频激励参数对实现流动分离的控制至关重要。在本文的方案中,采用较小的扫频射流角和射流流速能取得较好的控制效果,而更大的最大扫频摆角能强化这种控制效果,时均总压损失最大减小6.1%;扫频式射流能够在更大范围内提高吸力面边界层低能流体的动能,以更好地限制角区分离沿叶高方向发展,从而改善对角区分离的控制效果。     

高负荷压气机首级可调静叶进口气流参数测试误差分析

为获取高负荷五级压气机试验环境下进口侧单级压气机和出口侧四级压气机各自性能,需在首级可调静叶上布置叶型探针进行级间气流参数测量。对叶型探针的气流状态进行了预估,并在叶型探针校准特性分析基础上定量分析了首级可调静叶进口气流总压和总温测试误差及两者分别对进口侧单级压气机和出口侧四级压气机性能测试精度的影响。研究表明:随着转速降低,叶型探针气流偏角逐渐超出其不敏感角范围,气流总压测试误差显著增大,严重影响进口侧单级压气机和出口侧四级压气机性能评定,但气流总温测试误差随转速变化较小;与出口侧四级压气机相比,进口侧单级压气机压比低、温升小,进出口气流总温和总压测试误差对其等熵效率的影响更加敏感。     

轴向速度密度比AVDR对压气机叶栅性能影响的试验研究

轴向速度密度比的变化，对于叶栅的主要性能，有着重要的影响。本文着重介绍了在亚音速和跨音速范围内，轴向速度比对叶栅性能影响的试验研究。试验结果表明：在亚音和未阻塞的跨音速区域，随着轴向速度密度比AVDR的增大，叶栅的损失系数Loss、出口气流角β和压比P2/P1随着减小，叶片表面马赫数随着轴向速度比AVDR的减小，叶片叶背表面的峰值马赫数逐渐向叶栅进口方向前移，作为压气机设计者，必须清楚地了解叶栅性能随AVDR的变化规律。才能在压气机设计中，找到级压比和损失系数的最佳匹配。