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FIW结构参数对机翼气动性能影响规律的数值计算研究
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作者 曹志远 王良锋 +2 位作者 田保未 余皓 赵菲菲 《风机技术》 2025年第1期22-30,共9页
采用数值计算手段研究了嵌入机翼式升力风扇安装位置及风扇轴指向角度对机翼气动性能的影响规律。研究表明,当风扇位于机翼前部时,造成机翼流场大面积回流,气流流动紊乱,气动性能变差,但是升力风扇安装位置对进口畸变的影响程度不大,因... 采用数值计算手段研究了嵌入机翼式升力风扇安装位置及风扇轴指向角度对机翼气动性能的影响规律。研究表明,当风扇位于机翼前部时,造成机翼流场大面积回流,气流流动紊乱,气动性能变差,但是升力风扇安装位置对进口畸变的影响程度不大,因此,升力风扇安装于机翼后部较好;当风扇存在倾斜角后,风扇提供的力矢量化,风扇不但提供升力还提供一定的推力,随着风扇倾斜角的增大,风扇提供的升力逐渐降低,推力逐渐增大,而机翼的阻力逐渐降低;随着风扇倾斜角的增大,气流偏转角逐渐减小,进气畸变显著衰减。 展开更多
关键词 升力风扇 机翼 进气畸变 升力 阻力
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低温压缩机叶顶间隙传感器低温验证试验
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作者 张文 叶德超 +2 位作者 周恩民 李刚 沈嘉琪 《航空动力学报》 北大核心 2025年第8期403-410,共8页
为验证低温轴流压缩机叶顶间隙传感器在-196℃环境下的工作性能,温度频繁交变、持续深低温下的使用寿命以及快速降温时的性能适应性,解决传感器深低温应用适应性问题,设计了低温循环和快速降温装置,开展了传感器低温循环、耐久性验证和... 为验证低温轴流压缩机叶顶间隙传感器在-196℃环境下的工作性能,温度频繁交变、持续深低温下的使用寿命以及快速降温时的性能适应性,解决传感器深低温应用适应性问题,设计了低温循环和快速降温装置,开展了传感器低温循环、耐久性验证和分段快速降温等静态验证,并通过低温轴流压缩机平台开展了动态验证。结果表明:传感器有效电压值远大于0.2 V,信噪比显著优于26 dB;传感器材料、结构和制造工艺满足深低温环境下温度多次循环交变、持续深低温和快速降温工作需求;传感器性能稳定,激光光强无明显衰减。动态测量结果与设计结果及运行特性相符,精度和灵敏度满足工程应用所需,适用于低温轴流压缩机叶片运行监测。 展开更多
关键词 低温轴流压缩机 叶片 叶顶间隙 传感器 低温循环 快速降温
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某高效轴流压缩机一维特性计算与改型设计研究
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作者 覃子珍 李宇峰 +1 位作者 关淳 刘金福 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第2期95-100,144,共7页
基于某型多级轴流压缩机,确定了一个满足新的压缩空气储能要求的高效轴流压缩机设计方案,并优化了各级可调导叶控制规律,使喘振裕度提高了0.12%。本文对压缩空气储能系统中压缩机的改型设计和进一步的优化研究具有一定的参考意义。
关键词 压缩机 压缩空气储能 特性计算 改型设计
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面内碰摩作用下带冠叶片组合共振动力学特性研究
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作者 苑高飞 冯志壮 +2 位作者 谷晓宁 邢龙涛 樊枫 《装备环境工程》 2025年第1期69-80,共12页
目的研究面内碰摩作用下带冠叶片组合共振的动力学特性。方法将带冠叶片等效为端部具有集中质量的旋转悬臂梁结构,随后基于宏观滑移原理建立冠间碰摩载荷的力学模型,并采用谐波平衡法求解该载荷的等效刚度和等效阻尼,最后采用多尺度法... 目的研究面内碰摩作用下带冠叶片组合共振的动力学特性。方法将带冠叶片等效为端部具有集中质量的旋转悬臂梁结构,随后基于宏观滑移原理建立冠间碰摩载荷的力学模型,并采用谐波平衡法求解该载荷的等效刚度和等效阻尼,最后采用多尺度法建立组合共振下柔性带冠叶片的瞬态及稳态振动控制方程。研究叶冠倾角及频率解谐参数对组合共振下叶片瞬态及稳态响应动力学特性的影响。结果特定参数条件下,柔性带冠叶片将发生组合共振,忽略叶冠碰摩作用时,内共振和主共振将不会同时发生。结论组合共振下,主共振能量通过内共振模态间的耦合作用由主共振模态传递到非主共振模态上,且内共振模态稳态响应幅值存在π的相位差。几何非线性在变主共振解谐参数的稳态振动中起硬弹簧作用,而其在变内共振解谐参数的响应中起软弹簧作用。增大叶冠法向接触刚度会抑制组合共振下叶片的稳态响应幅值,并缩窄不稳定域的宽度。 展开更多
关键词 带冠叶片 冠间碰摩 几何非线性 组合共振 多尺度法 谐波平衡法
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50MW等级分布式能源用燃气轮机压气机的试验验证 被引量:1
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作者 丁骏 郑健生 +3 位作者 隋永枫 冯俊玮 张宏伟 但汉攀 《风机技术》 2025年第1期92-96,共5页
本文基于一台自主设计的分布式能源用燃气轮机轴流压气机的数值仿真和性能预测研究结果,开展了试验验证工作。在整个试验期间,一共录取了近300条性能特性曲线,并进行了100余次逼喘振试验。大量的试验数据,为深入剖析试验机组提供了充足... 本文基于一台自主设计的分布式能源用燃气轮机轴流压气机的数值仿真和性能预测研究结果,开展了试验验证工作。在整个试验期间,一共录取了近300条性能特性曲线,并进行了100余次逼喘振试验。大量的试验数据,为深入剖析试验机组提供了充足的数据支撑,证实其完全满足了杭汽轮50MW等级自研燃机的设计指标和匹配需求。 展开更多
关键词 燃气轮机 压气机 设计 仿真 试验验证
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低温轴流压缩机密封保温供气系统设计研究 被引量:1
6
作者 张文 闫羽佳 +2 位作者 周恩民 沈嘉琪 徐宇峰 《风机技术》 2025年第1期86-91,共6页
为提高低温轴流压缩机在深低温域、宽转速域、宽运行压力等苛刻工况条件下的运行可靠性和安全性,分析了低温轴流压缩机的密封和保温供气需求,针对性地设计了密封和保温供气系统,并分别介绍了工艺流程与控制方法,最后进行了初步性能测试... 为提高低温轴流压缩机在深低温域、宽转速域、宽运行压力等苛刻工况条件下的运行可靠性和安全性,分析了低温轴流压缩机的密封和保温供气需求,针对性地设计了密封和保温供气系统,并分别介绍了工艺流程与控制方法,最后进行了初步性能测试。结果表明:在常温常压下,阀门流量和气源压降特性满足压力调节的需求,最大加热速率0.004K/s,与设计结果基本一致,满足温度调节的需求。 展开更多
关键词 低温轴流压缩机 复合密封 保温 差压控制 温度控制
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基于可压升力面理论的对转桨扇载荷分布对气动性能影响研究 被引量:1
7
作者 李欣 郑鸿驰 +1 位作者 贺象 赵振国 《风机技术》 2025年第4期9-14,共6页
载荷分布是基于可压升力面理论开展对转桨扇气动设计时最重要的输入参数,本文通过数值模拟研究了不同载荷分布对对转桨扇气动性能的影响。通过两种手段来改变对转桨扇载荷分布,一种是在反问题设计阶段输入不同的载荷弦向分布;另一种是... 载荷分布是基于可压升力面理论开展对转桨扇气动设计时最重要的输入参数,本文通过数值模拟研究了不同载荷分布对对转桨扇气动性能的影响。通过两种手段来改变对转桨扇载荷分布,一种是在反问题设计阶段输入不同的载荷弦向分布;另一种是降低输入功率之后,再调整桨距角。结果显示:存在一个最优载荷弦向分布输入,使得前后桨推进效率和总推进效率均达到最高,本文通过适当弦向载荷前移使设计点推进效率提高了0.6个百分点;采用降低输入功率再调整桨距角的方法也会使载荷前移,推进效率在一定程度上会升高,但当功率输入降低过大之后,推进效率反而降低。 展开更多
关键词 对转桨扇 载荷分布 可压升力面 推进效率 数值模拟
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基于分区LES和SPOD方法的翼型流动模态分析
8
作者 冯均博 朱磊 刘汉儒 《风机技术》 2025年第5期35-41,共7页
为研究翼型的非定常流动特性,以NACA65914翼型为研究对象,采用嵌入式大涡模拟(ELES)进行数值模拟,应用本征正交分解(POD)、动态模态分解(DMD)和谱本征正交分解(SPOD)方法进行模态分解。ELES结果表明,翼型的非定常流动主要源于吸力面剪... 为研究翼型的非定常流动特性,以NACA65914翼型为研究对象,采用嵌入式大涡模拟(ELES)进行数值模拟,应用本征正交分解(POD)、动态模态分解(DMD)和谱本征正交分解(SPOD)方法进行模态分解。ELES结果表明,翼型的非定常流动主要源于吸力面剪切层的不稳定性,该不稳定性导致吸力面局部旋涡分离,并进一步在尾缘处诱发旋涡脱落,形成具有显著时空相干性的非定常流动,尾迹区的非定常流动沿流向逐渐衰减,其特征频率(3515Hz)保持不变。POD结果表明,POD模态具有多频性,且相邻模态的空间结构相似。DMD结果表明,流场中存在多尺度的非定常流动结构。SPOD结果表明,翼型流场中多尺度非定常流动的主导模态集中于低频段(1.5~4.7kHz),且随频率的升高呈现出更为复杂的模态结构和更强的空间传播性。相比POD和DMD方法,SPOD方法具备频率分离能力,通过提取流场的时空单频模态,可准确地揭示非定常流动中的主导模态结构及其演化规律。 展开更多
关键词 谱本征正交分解 嵌入式大涡模拟 降阶模型 模态分解
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超高速无油空压机转子动力学性能研究
9
作者 朱晨虹 孙云龙 +2 位作者 陈良 吴广权 占文锋 《车用发动机》 北大核心 2025年第3期16-22,31,共8页
燃料电池发动机用超高速无油空压机的转子动力学分析是该零件的核心课题之一,对空压机轴系进行准确的理论设计及仿真是缩短验证周期、降低开发成本的关键环节。通过对一款燃料电池空压机的轴系进行合理的设计,并对其临界转速、不平衡响... 燃料电池发动机用超高速无油空压机的转子动力学分析是该零件的核心课题之一,对空压机轴系进行准确的理论设计及仿真是缩短验证周期、降低开发成本的关键环节。通过对一款燃料电池空压机的轴系进行合理的设计,并对其临界转速、不平衡响应以及稳定性进行分析,同时对样件进行试验跟踪,对比了面向工程化的dyrobes软件仿真结果和工程试验的结果,论证该款空压机轴系设计的合理性,并研究其性能规律。本研究对燃料电池空压机等同类型超高速旋转机械轴系的设计及计算具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 燃料电池 超高速电机 空压机 空气轴承 转子动力学 临界转速
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工业燃机轴流压气机级间引气畸变的数值研究
10
作者 郑健生 丁骏 +3 位作者 薛临风 李彬彬 步汉明 唐燕佳 《风机技术》 2025年第5期56-63,共8页
为了研究级间引气对工业燃机轴流压气机气动性能的影响,对扩压叶栅、引气槽、引气环腔和外围管路进行了一体化的三维数值仿真和量化评估。结果显示随着引气率的增大,引气环腔的稳压效果将消失,进而在多个维度对引气口上下游的流场造成... 为了研究级间引气对工业燃机轴流压气机气动性能的影响,对扩压叶栅、引气槽、引气环腔和外围管路进行了一体化的三维数值仿真和量化评估。结果显示随着引气率的增大,引气环腔的稳压效果将消失,进而在多个维度对引气口上下游的流场造成影响。对于引气口的上游流场,级间引气会导致静压呈现径向和周向的组合畸变状态,特别是在主流道的外壁面附近,静压的下降会导致上游静叶的工作状态偏向于堵塞;对于引气口的下游流场,级间引气的负面作用主要体现在气流角呈现径向和周向的组合畸变状态,特别是近叶顶区域的下游动叶来流冲角增大,破坏级间匹配。 展开更多
关键词 工业燃机 轴流压气机 引气 数值仿真 畸变 级间匹配
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低温轴流压缩机叶顶间隙安全性测试研究
11
作者 张文 周恩民 +3 位作者 闫羽佳 曾明洁 张田雨 刘政 《风机技术》 2025年第2期67-72,共6页
为探究低温轴流压缩机动叶片在深低温环境和频繁多变负载等复杂耦合工况下的叶顶间隙特性,本文考虑工质温度、压力和压缩机转速参数,在不同运行工况范围内对动叶片的叶顶间隙进行了试验测试。试验结果表明:工质温度和压缩机转速均对叶... 为探究低温轴流压缩机动叶片在深低温环境和频繁多变负载等复杂耦合工况下的叶顶间隙特性,本文考虑工质温度、压力和压缩机转速参数,在不同运行工况范围内对动叶片的叶顶间隙进行了试验测试。试验结果表明:工质温度和压缩机转速均对叶顶间隙产生影响,而对工质压力基本无影响。根据测试结果设置了叶顶间隙安全阈值和联锁,当触发联锁时,压缩机立即减速,降低风险。 展开更多
关键词 低温轴流压缩机 碳纤维叶片 叶尖定时 叶顶间隙 运行安全
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航改燃气轮机起动机特性和可选择性分析
12
作者 张健新 《风机技术》 2025年第2期39-43,共5页
航改燃气轮机的使用环境与航空发动机不同,其起动机的可选择性更多。为了研究航改燃气轮机起动机的起动特性,使其满足航改燃气轮机的冷运转、假开车、启封、油封和清洗等工作正常进行,本文以典型航改燃气轮机起动过程为例,详细分析不同... 航改燃气轮机的使用环境与航空发动机不同,其起动机的可选择性更多。为了研究航改燃气轮机起动机的起动特性,使其满足航改燃气轮机的冷运转、假开车、启封、油封和清洗等工作正常进行,本文以典型航改燃气轮机起动过程为例,详细分析不同阶段转子转动扭矩和阻力矩变化情况,得出制约起动机完成正常起动功能的关键参数和影响因素。列举了多种不同类型的起动机在航改燃气轮机中的可选择性及应用,通过对比不同类型起动机的优缺点和工作特性,得出航改燃气轮机起动机选择参数的确定准则。最后,结合航改燃气轮机的发展趋势和应用前景,为航改燃气轮机起动机的选择提供理论依据。 展开更多
关键词 航改燃气轮机 起动机 可选择性 动力装置
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多载荷耦合作用下飞机液压管路故障诊断方法
13
作者 齐鸣 《液压气动与密封》 2025年第5期17-24,共8页
由于飞机液压管路结构的复杂性和隐蔽性,故障诊断的准确性受到限制。在多载荷耦合作用下,检测故障的振动信号会受到流固耦合干扰,导致振动特征提取困难,进而影响故障诊断结果的准确性,因此,设计一种适用于多载荷耦合作用下的飞机液压管... 由于飞机液压管路结构的复杂性和隐蔽性,故障诊断的准确性受到限制。在多载荷耦合作用下,检测故障的振动信号会受到流固耦合干扰,导致振动特征提取困难,进而影响故障诊断结果的准确性,因此,设计一种适用于多载荷耦合作用下的飞机液压管路故障诊断方法。在外界环境载荷和自激振动等多载荷耦合作用下,分析飞机液压管路的振动信号形成机理。通过计算获得飞机液压管路的基础指标参数,结合词袋模型与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)设计液压管路故障诊断模型,获取故障诊断标签,从而实现飞机液压管路故障诊断。测试结果表明:该设计方法在飞机液压管路故障诊断实验中能够迅速准确检测故障,即使在多载荷耦合作用逐渐增强的情况中,该方法的故障诊断性能依然稳定,诊断准确度保持在80%以上。 展开更多
关键词 多载荷耦合作用 流固耦合现象 飞机液压管路 故障诊断 词袋模型
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基于示迹线方法的压气机内部流动显示试验 被引量:2
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作者 刘东健 罗智浩 +4 位作者 陈峰 李军 张海灯 熊荆江 吴海波 《风机技术》 2024年第1期1-6,共6页
为了揭示压气机转子叶顶泄漏流和静叶吸力面分离流动的形态及演变趋势,采用示迹线显示空气流动的方法对某低速轴流压气机转子叶顶间隙流动及静叶吸力面复杂流动进行了直接观测。结果表明:转/静子叶片上的示迹线直观形象地显示了转子叶... 为了揭示压气机转子叶顶泄漏流和静叶吸力面分离流动的形态及演变趋势,采用示迹线显示空气流动的方法对某低速轴流压气机转子叶顶间隙流动及静叶吸力面复杂流动进行了直接观测。结果表明:转/静子叶片上的示迹线直观形象地显示了转子叶顶泄漏流动和静叶吸力面分离流动的形态及演变趋势;随着压气机节流,转子叶顶泄漏流抗衡主流的“力量”不断增强,导致叶顶泄漏流的影响区域不断向上游拓展,到达近失速工况时,泄漏流与主流的交界面与叶顶前缘平齐;随着压气机节流,静叶吸力面上的流动分离区不断向静叶前缘扩展,到达近失速工况时,50%叶高以下静叶吸力面一侧出现了大面积的回流区。 展开更多
关键词 压气机 叶顶泄漏流 吸力面分离 流动显示 失速
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大型连续式跨声速风洞轴流压缩机故障分析与预测 被引量:2
15
作者 杨毅晟 雷震 闫喜强 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第5期2134-2141,共8页
大型连续式跨声速风洞是开展飞行器外形精确模拟、气动弹性评估和机体/推进一体化设计技术研究的重要地面试验设备,具备运行范围宽、动态指标要求高、系统组成复杂和投资规模巨大等特点。轴流压缩机是连续式跨声速风洞的动力源,被称为... 大型连续式跨声速风洞是开展飞行器外形精确模拟、气动弹性评估和机体/推进一体化设计技术研究的重要地面试验设备,具备运行范围宽、动态指标要求高、系统组成复杂和投资规模巨大等特点。轴流压缩机是连续式跨声速风洞的动力源,被称为风洞的“心脏”,对风洞性能指标实现、安全稳定运行具有决定性作用。风洞轴流压缩机与工业轴流压缩机、航空压气机相比有其相似性,也有其独特性。系统分析工业轴流压缩机中常见的故障类型、诊断预警方法、故障处理方案和健康监测等,对大型连续式跨声速风洞轴流压缩机设计制造和运行维护具有重要的借鉴意义。通过分析国内典型轴流压缩机故障处理案例,结合大型连续式跨声速风洞轴流压缩机关键技术研究,为大型连续式跨声速风洞轴流压缩机研制提供了参考建议。 展开更多
关键词 连续式跨声速风洞 轴流压缩机 故障分析 故障预测
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叶片加工误差对压气机性能影响研究综述 被引量:4
16
作者 雷伟鹏 樊宏周 +1 位作者 雍建华 舒鑫 《风机技术》 2024年第2期87-92,共6页
叶轮叶片在实际加工过程中会难免出现误差,从而导致实际叶轮与理论设计叶轮产生性能差异。基于叶轮叶片轮廓度及粗糙度加工误差,研究不同类型误差对压气机性能影响。首先,分析不同轮廓度偏差形态对压气机性能影响,以及不确定性分析、低... 叶轮叶片在实际加工过程中会难免出现误差,从而导致实际叶轮与理论设计叶轮产生性能差异。基于叶轮叶片轮廓度及粗糙度加工误差,研究不同类型误差对压气机性能影响。首先,分析不同轮廓度偏差形态对压气机性能影响,以及不确定性分析、低速模拟等各种研究方法探究,实现加工误差对压气机性能影响的真实判断,并指出局部轮廓度加工误差,需特别关注叶轮叶片前缘部分对压气机性能影响。其次,叶片表面粗糙度误差则需根据实际设计情况、加工成本确定精度范围。综合考虑各种影响因素,而后在设计过程中,使用误差补偿技术有意识调整,从而降低加工误差对压气机性能的影响。 展开更多
关键词 压气机 加工误差 轮廓度 粗糙度 误差补偿
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超低转速轴流压缩机气动设计 被引量:1
17
作者 杨磊 周正贵 《机械制造与自动化》 2024年第4期24-31,47,共9页
压缩机转速越低转子叶片离心力越小、结构强度要求越低、噪声越低。利用一种负出气角超弯扩压叶型,进行压缩机转子叶片设计,达到给定压比、流量,实现压缩机超高负荷、超低转速。选定设计载荷系数为1.147,大幅度高于常规载荷系数0.4;在... 压缩机转速越低转子叶片离心力越小、结构强度要求越低、噪声越低。利用一种负出气角超弯扩压叶型,进行压缩机转子叶片设计,达到给定压比、流量,实现压缩机超高负荷、超低转速。选定设计载荷系数为1.147,大幅度高于常规载荷系数0.4;在二维叶型和三维叶片设计过程中采用自动优化设计方法。计算机数值模拟结果表明:所设计的压缩机级可达到给定的设计点流量和压比,具有较高的级效率;由于转子叶片通道后段收敛不易产生流动分离,具有很大的喘振裕度。 展开更多
关键词 轴流压缩机 三维叶片 二维叶型 气动设计 优化设计
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轴流压气机准二维快速气动设计方法研究
18
作者 袁兆嵘 张敏 +1 位作者 杜娟 徐晓斌 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期20-29,共10页
为快速获取轴流压气机气动设计方案,缩短设计周期,建立了一套基于多流线法的准二维快速气动设计方法,开发完成相应的设计程序。该方法使用由简化径向平衡方程推导的多流线法,在一维平均中径法设计的基础上引入多条流线并嵌入物性计算软... 为快速获取轴流压气机气动设计方案,缩短设计周期,建立了一套基于多流线法的准二维快速气动设计方法,开发完成相应的设计程序。该方法使用由简化径向平衡方程推导的多流线法,在一维平均中径法设计的基础上引入多条流线并嵌入物性计算软件提高计算精度,求解得到不同径向位置上的流场气动参数,无需进行流线反复迭代。通过与叶片造型衔接,生成压气机几何模型并进行三维数值模拟,获取初始设计方案的流场细节。为验证程序和方法的准确性,参照某跨音风扇算例的设计参数,设计并验证了一个单转子压气机的性能。结果表明:设计的单转子子午流道几何结果和性能基本满足轴流压气机初始设计方案要求,多流线方法可以在轴流压气机初始设计阶段更快速、稳定地提供气动设计方案。 展开更多
关键词 轴流压气机 气动设计 准二维 多流线法
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大型焊接式轴流压缩机转子弯曲控制技术研究
19
作者 冯伟 芮楠 +2 位作者 刘健 张登才 许庆国 《东方汽轮机》 2024年第1期37-39,共3页
文章详细论述了某焊接式轴流压缩机转子制造工艺流程。通过对空心部位特点进行分析,制定出稳定可靠的加工方案,重点分析压缩机转子在加工中的静挠度特性,以及转子焊后偏心控制及修正技术。
关键词 轴流压缩机 焊接转子 偏心修正 静挠度
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轴流压气机试验台排气蜗壳关键设计因素对周向反压不均匀度的影响
20
作者 但汉攀 谢健 +2 位作者 魏明 徐睿 蓝吉兵 《风机技术》 2024年第6期26-30,37,共6页
本文采用等平均速度流动方法对轴流压气机试验台用径向排气蜗壳进行设计,主要研究了蜗壳截面形状、蜗壳轮廓线不同渐开方法、蜗壳0°相位截面面积取值对排气系统周向反压不均匀度的影响。同时,提出了一种在蜗壳0°相位截面增设... 本文采用等平均速度流动方法对轴流压气机试验台用径向排气蜗壳进行设计,主要研究了蜗壳截面形状、蜗壳轮廓线不同渐开方法、蜗壳0°相位截面面积取值对排气系统周向反压不均匀度的影响。同时,提出了一种在蜗壳0°相位截面增设隔板,抑制排气系统进气旋流角对排气系统周向反压不均匀度影响的方法。 展开更多
关键词 轴流压气机试验台 蜗壳 进气旋流角 隔板 静压不均匀度
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