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该研究表明，局部等逆压梯度负曲率型线通过局部叶型修改获得叶栅整体气动性能收益，在利用叶栅通道主流区激波增压的同时降低激波根部诱导的边界层分离损失，并且具有一定的变工况适应性，是降低超音压气机叶型激波/边界层损失的有效气动设计方法。
叶栅气膜冷却掺混损失的研究取得进展（图）
气膜冷却技术 气膜冷却掺混损失 损失预测
2021/9/9
气膜冷却技术是现代燃气轮机的关键技术之一。气膜冷却能降低燃烧室壁面、透平叶片、端壁等表面温度，提高金属的耐温极限，有利于进一步提高透平进口温度。但引入气膜冷却的同时也会导致冷气和主流的掺混，从而造成气动损失。为了提高气膜冷却效果，降低气膜冷却掺混损失，需要对气膜冷却掺混机理进行深入探究。研究所工业燃气轮机实验室的研究团队采用数值模拟和实验测量相结合的方法，对某一级静叶气膜冷却过程进行了研究，提出了...
超高负荷涡轮叶栅叶顶间隙流动特征及间隙高度的影响
叶顶间隙流动 间隙高度 泄漏涡 叶顶分离涡
2015/9/8
采用数值模拟方法研究了超高负荷涡轮叶栅叶顶间隙流动特征,详细分析了泄漏涡、叶顶分离涡、上通道涡等的流动细节,在此基础上分析间隙高度对流场特征和叶片负荷的影响.结果表明:超高负荷涡轮叶栅叶顶间隙区域存在多种形式的流动分离,泄漏流非常强烈,不仅直接影响上通道涡的形成与发展,使通道涡整体向叶根移动,而且部分泄漏流进入下通道涡;随着间隙高度增加,叶顶分离涡和泄漏涡均明显增强,叶片负荷尤其是叶顶负荷有所降低...
叶栅安装角异常的非定常流场数值模拟
非定常 静子叶片 非定常气动力脉动
2014/12/11
采用商用软件NUMECA对叶栅安装角异常进行二维流场定常和非定常数值模拟，并进行对比分析，得到了因叶栅安装角异常造成通道堵塞对该叶片以及相邻叶栅通道流场结构和非定常气动力的影响.结果表明：安装角异常角度大于0°时，主要对沿吸力面方向叶栅通道流场结构影响较大，随着安装角异常角度的增大，气流不断恶化，出现大面积的附面层分离，尾涡脱落主频率随着安装角异常角度的增大而减小，次频率随着安装角异常角度的增大而...
通过改变前缘几何形状来分析其在设计攻角、非设计攻角下前缘附近的流动机理.研究结果表明：在宽工况范围内椭圆型前缘表现出了较优越的性能，不但在设计攻角下能很好抑制吸力峰的强度以避免前缘分离泡的产生，而且在较宽的攻角范围内都能保证前缘附近边界层状态基本不变.当正攻角很大时，不同前缘形状前缘附近都会出现分离泡，且会诱导边界层发生转捩，但椭圆型前缘边界层开始发生转捩的攻角会向大攻角方向移动.在20°攻角下，...
应用shear strain transport(SST) k-ω 两方程湍流模型,对超声速涡轮叶栅通道内气膜冷却特性进行数值研究,得到不同气膜孔倾角和吹风比下叶栅通道内流场流动特征以及气膜冷却效率的变化规律.在激波入射点附近的气膜射流能够向分离区边界层中补充动量,克服逆压力梯度,有效改善由于激波引起的局部过热.亚声速流动状态下的气膜入射角度对冷却效率的影响能够在较大吹风比下得以体现,而超声速主流...
采用数值模拟的方法,研究了主流跨声速条件下,高压涡轮中平面叶尖上气膜冷却的流动和传热特性.在不带冷却的平面叶尖上,激波在端壁和叶尖表面来回反射,从叶片中部到尾缘,叶尖表面传热系数呈现条带状分布.采用气膜冷却方法后,冷却气体使得叶尖间隙内的流体减速,激波和叶尖上表面传热系数分布的条带结构不明显.冷却气体覆盖了冷却孔下游的区域,当冷却孔进口和叶栅进口总压比从0.7增大到1.0时,叶尖平均气膜冷却效率从...
为研究液力变矩器结构对其工作性能的影响，应用正交表安排泵轮叶栅进、出口角参数进行试验设计，借助多重参考系(multiple reference frame，MRF)技术对液力变矩器内流场进行仿真，选择失速变矩比和最高传动效率作为评价指标，分析结构参数对性能的影响。对仿真结果的极差和方差分析表明：增大叶栅进口角或减小叶栅出口角，可降低失速变矩比，同时，最高传动效率也得到改善；叶栅出口角对失速变矩比和...
采用CFD软件Fluent数值求解大转折角涡轮静叶栅的三维流动，详细分析叶栅沿流向各截面的二次流发展及叶栅气动特性，并进行网格无关性论证。研究发现，叶栅通道内逐渐增大的横向压力梯度引起沿流向叶栅总压损失的增大和出口角的波动。高损失区首先在近壁区产生，随着流动向下游发展，高损失区沿叶高方向扩大，引起吸力面附近端壁附面层不断壮大且在后部卷起，导致沿叶高总压损失系数和沿叶高出口气流角的剧烈变化。随后发现...
汽轮机叶栅内湿蒸汽两相凝结流动的数值研究
湿蒸汽 两相流动 自发凝结
2009/9/17
对存在自发凝结的湿蒸汽两相流动进行研究，在欧拉/欧拉坐标系下建立数学模型。气相采用N-S方程，液相凝结过程应用对所构造的多阶参数积分方法进行求解，对汽轮机叶栅中跨音速两相流动进行了数值模拟。与实验数据对比，结果正确预测了凝结冲波的位置和强度，证明所采用模型的准确性和全面性。由液相参数的分布和变化趋势可知吸力面汽流膨胀率和尾缘处蒸汽流动情况是影响主流中液相参数分布的主要因素。
液力变矩器叶栅系统样条拟合参数设计体系 Parameterization Design Architecture of Cascade in a Hydrodynamic Torque Converter Based on Spline Fit Curve
液力变矩器 叶栅系统 参数化
2009/5/18
阐述了液力变矩器叶栅系统参数化设计方法，在对几种典型叶型设计方法分析比较的基础上，基于实用的最小参数原则选定了样条拟合曲线方法实现叶片设计，并结合变宽度循环圆设计方法，提出了叶栅系统参数化设计方法，基于UG/OPEN API编制了相应程序并给出了设计实例。在上述研究基础上，总结并提出了液力变矩器叶栅系统参数化体系，为后续叶栅系统三维优化设计及制造提供了灵活便捷的设计模型。