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关于轴流压气机的非定常两代流型 被引量：15
1
作者 周盛 侯安平 +2 位作者 弓志强 陆亚钧 葛劲东 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-7,共7页
针对作者提出的轴流压气机非定常两代流型———非定常自然流型(UNFT)和非定常耦合流型(UCFT)———概念,本文进行了数值模拟和试验两个方面的验证。从数值模拟结果来看,实现非定常耦合流型后,对应非定常流场的时空结构将由无序状态向... 针对作者提出的轴流压气机非定常两代流型———非定常自然流型(UNFT)和非定常耦合流型(UCFT)———概念,本文进行了数值模拟和试验两个方面的验证。从数值模拟结果来看,实现非定常耦合流型后,对应非定常流场的时空结构将由无序状态向有序状态转化,流场的时均性能也能得到较大提高。环形叶栅声激励和PIV测量的实验结果亦证实了这一结论。 展开更多
关键词 流型 非定常分离流 非定常自然流型 非定常耦合流型 轴流压气机
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扑翼柔性及其对气动特性的影响 被引量：21
2
作者 曾锐 昂海松 +1 位作者 梅源 季健 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期750-754,共5页
以往对扑翼气动特性的研究基本上都是基于简单的匀速刚性模型,但是通过大量观察不同飞鸟的扑翼动作发现,该模型与鸟翼的实际扑动还有很大差别。鸟翼不但上扑段和下扑段所需时间不同,而且在扑动过程中,鸟翼的形状无论沿弦向或展向都存在... 以往对扑翼气动特性的研究基本上都是基于简单的匀速刚性模型,但是通过大量观察不同飞鸟的扑翼动作发现,该模型与鸟翼的实际扑动还有很大差别。鸟翼不但上扑段和下扑段所需时间不同,而且在扑动过程中,鸟翼的形状无论沿弦向或展向都存在着相当大的柔性变形。本文在原有匀速刚性模型的基础上,加入了扑动速率变化和形状变化的影响,得出新的变速柔性扑翼分析模型,使之更接近鸟翼柔性扑动的真实情况。通过对比计算发现,柔性变形对扑翼的升力与推力都有着显著影响,如果控制得当,柔性变形能大大改善扑翼的气动性能。 展开更多
关键词 柔性扑翼 微型飞行器 扑翼模型 数值模拟计算
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跨音风扇转子尖部非定常流场的PIV初步测量 被引量：10
3
作者 刘宝杰 严明 +1 位作者 刘胤 王同庆 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期147-152,共6页
数字式 PIV技术可以在瞬间记录下整个测量截面内的流动信息 ,从而为解决跨音压气机转子内非定常流动测量难题奠定了良好的基础 ,代表着叶轮机械内部复杂流动测试技术的发展方向。本文将数字式二维PIV系统成功应用于跨音压气机实验台 ,... 数字式 PIV技术可以在瞬间记录下整个测量截面内的流动信息 ,从而为解决跨音压气机转子内非定常流动测量难题奠定了良好的基础 ,代表着叶轮机械内部复杂流动测试技术的发展方向。本文将数字式二维PIV系统成功应用于跨音压气机实验台 ,对一小展弦比高负荷跨音风扇转子尖部的非定常瞬态流场进行了成功测量 。 展开更多
关键词 非定常流动 压气机 泄漏流 PIV 航空发动机 风扇 转子尖部 流场 空气动力学
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离心压缩机静叶间时序效应的实验研究 被引量：12
4
作者 姜华 席光 +3 位作者 张炜 宫武旗 王志恒 袁民建 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期964-966,共3页
轴流压缩机中的时序(Clocking)效应已通过实验和数值模拟被证实存在,而离心压缩机中时序效应的研究还很少见报道。本文通过实验,研究了静叶间时序效应对压缩机性能的影响,并采用热膜传感器,测量了叶轮出口和扩压器进口流场。实验表明,Cl... 轴流压缩机中的时序(Clocking)效应已通过实验和数值模拟被证实存在,而离心压缩机中时序效应的研究还很少见报道。本文通过实验,研究了静叶间时序效应对压缩机性能的影响,并采用热膜传感器,测量了叶轮出口和扩压器进口流场。实验表明,Clocking效应对压缩机效率影响明显,影响幅值超过2%,最大达到3.6%,对压比也有相应的影响。不同Clocking位置,叶轮出口切向集平均速度改变达3.3%,径向达16.5%;对扩压器进口切向集平均速度的影响超过2%,径向达4%,且扩压器进口流动角改变1.5°。 展开更多
关键词 离心压缩机 时序效应 非定常流动 压缩机
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静叶时序对压气机叶片附面层流动影响的数值研究 被引量：11
5
作者 李绍斌 陈浮 +1 位作者 颜培刚 王仲奇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第B08期62-69,共8页
采用数值方法对两级低速压气机中径处的非定常流场进行模拟,针对压气机第2排静叶两个典型周向位置对动静叶干扰下的叶片附面层流动进行研究。建立尾迹与附面层干扰分析模型,结合叶片壁面摩擦力和近壁面附面层湍动能,详细分析了尾迹和势... 采用数值方法对两级低速压气机中径处的非定常流场进行模拟,针对压气机第2排静叶两个典型周向位置对动静叶干扰下的叶片附面层流动进行研究。建立尾迹与附面层干扰分析模型,结合叶片壁面摩擦力和近壁面附面层湍动能,详细分析了尾迹和势流干扰下静叶时序改变对叶片附面层流动产生的影响。对第2排静叶附面层的研究结果表明:静叶时序改变了尾迹在其叶排中的输运特征,能够降低壁面摩擦力和近壁面湍动能及其非定常最大波动幅值,影响吸力面附面层内动叶尾迹后沉寂区的宽度。在非定常条件下,尾迹能够诱导静叶层流附面层在尾迹干扰的局部范围内转捩发展为湍流状态,同时高湍流度尾迹的干扰具有抑制逆压梯度下附面层分离的作用,并能够延长层流区的范围。 展开更多
关键词 非定常干扰 时序 附面层转捩 尾迹 压气机
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压气机二维叶栅涡脱落的数值模拟 被引量：12
6
作者 张文龙 袁巍 +1 位作者 张健 周盛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期556-560,共5页
对某压气机二维叶栅的非定常分离流场进行了数值模拟,通过对多种工况的计算,进行了频谱分析,对叶栅非定常流动的流场结构和流动机理做了初步的探讨。在来流均匀,定常边界条件下,叶栅内流动仍然表现出强烈的非定常性;在大攻角下有类卡门... 对某压气机二维叶栅的非定常分离流场进行了数值模拟,通过对多种工况的计算,进行了频谱分析,对叶栅非定常流动的流场结构和流动机理做了初步的探讨。在来流均匀,定常边界条件下,叶栅内流动仍然表现出强烈的非定常性;在大攻角下有类卡门涡的脱落;旋涡脱落的频率,随着攻角和马赫数的变化而变化;分离点的位置随着攻角和马赫数的变化而变化。 展开更多
关键词 压气机 叶栅 数值模拟 分离流 旋涡脱落
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非定常环境下叶栅性能的数值研究 被引量：9
7
作者 季路成 项林 +1 位作者 徐建中 陈江 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期211-215,共5页
本文采用数值方法对叶轮机基元非定常流和排间匹配进行深入研究。结果表明流动非定常性产生额外损失,滞回现象存在于叶轮机中。而考虑基元非定常流动的叶型设计和排间缘线匹配技术将是未来叶轮机非定常气动设计的核心。
关键词 叶栅性能 非定常设计 缘线匹配技术 非定常流动 叶轮机械 气动设计 排间匹配
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基于神经网络模型的动态非线性气动力辨识方法 被引量：21
8
作者 王博斌 张伟伟 叶正寅 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1379-1388,共10页
在标准径向基函数(RBF)神经网络模型的基础上发展了带输出反馈的RBF神经网络。将计算流体力学(CFD)方法计算的时域气动载荷作为输入信号,建立跨声速非定常非线性气动力模型,并进一步运用CFD方法验证模型的精度。算例表明带输出反馈的RB... 在标准径向基函数(RBF)神经网络模型的基础上发展了带输出反馈的RBF神经网络。将计算流体力学(CFD)方法计算的时域气动载荷作为输入信号,建立跨声速非定常非线性气动力模型,并进一步运用CFD方法验证模型的精度。算例表明带输出反馈的RBF神经网络较标准RBF神经网络精度更高,能更准确描述跨声速激波大幅振荡时的非线性和非定常特性,并可推广用于多自由度运动的动态非线性气动力建模。用多级信号训练,预测简谐信号输入下的气动力算例表明带输出反馈的RBF神经网络能够预测不同振幅、不同频率的信号激励下的非线性气动力。 展开更多
关键词 非定常气动力 非线性 神经网络 径向基函数 输出反馈
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智能赋能流体力学展望 被引量：98
9
作者 张伟伟 寇家庆 刘溢浪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期20-65,I0002,共47页
人工智能(AI)是21世纪的前沿科技,流体力学如何在智能化时代焕发青春是值得本领域研究者思考的话题。从智能赋能流体力学角度,就其研究内涵、研究内容、近期研究及难点进行了总结,并对智能流体力学未来的发展进行了展望。研究指出,流体... 人工智能(AI)是21世纪的前沿科技,流体力学如何在智能化时代焕发青春是值得本领域研究者思考的话题。从智能赋能流体力学角度,就其研究内涵、研究内容、近期研究及难点进行了总结,并对智能流体力学未来的发展进行了展望。研究指出,流体力学计算或试验中所产生的数据是天生的大数据,如何通过深度神经网络、随机森林、强化学习等机器学习方法来利用这些数据,缓解甚至替代理论和方法层面对人脑的依赖,挖掘新的知识,成为一种新的研究范式;相关研究将涵盖流动控制方程的机器学习、湍流模型的机器学习、物理量纲分析与标度的智能化以及数值模拟方法的智能化;借助人工智能技术,发展流动信息特征提取与多源数据融合的智能化是流体力学发展的迫切需求;研究内容应至少涵盖海量数据挖掘方法以及多源气动数据的智能融合;发展数据驱动的流体力学多学科、多物理场耦合建模与控制是工程应用的迫切需求,相关工作涉及多场耦合建模、气动外形智能优化设计以及流动智能自适应控制等方面。 展开更多
关键词 湍流建模 数据融合 特征提取 流动控制 人工智能(AI)
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离心压缩机进口导叶/叶轮动静相干的数值研究 被引量：12
10
作者 周莉 席光 蔡元虎 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1715-1721,共7页
对不同预旋角度下进口导叶/叶轮的相干进行了非定常的数值模拟,讨论了动静相干效应的主要因素,分析了非定常效应对叶轮内流场结构的影响.结果表明,在较大的负预旋角度下,叶轮流动呈现出周期性;造成叶轮内非定常性的主要因素是上游进口... 对不同预旋角度下进口导叶/叶轮的相干进行了非定常的数值模拟,讨论了动静相干效应的主要因素,分析了非定常效应对叶轮内流场结构的影响.结果表明,在较大的负预旋角度下,叶轮流动呈现出周期性;造成叶轮内非定常性的主要因素是上游进口导叶的尾迹区,尤其是大尺度分离涡团导致叶轮的进口流动不稳定.导叶尾流的影响只涉及到叶轮通道的一部分(约30%叶片长度),而叶轮的势影响范围从进口导叶尾缘到约20%左右叶片弧长处.叶轮叶片通过频率和叶片旋转频率同时影响着进口导叶内部的非定常流动. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 预旋角度 动静相干 尾流 叶片通过频率 叶片旋转频率
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非线性非定常气动力的模糊逻辑建模方法 被引量：9
11
作者 刘志涛 孙海生 +1 位作者 姜裕标 江峰 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期99-103,共5页
建立了非线性非定常气动力的模糊逻辑模型。利用大迎角俯仰及滚转振荡气动力验证了模型的有效性。结果表明:该模糊逻辑模型对非定常气动力有很好的预测能力;利用模糊逻辑方法可建立包括非基本运动状态变量在内的多变量非线性非定常气动... 建立了非线性非定常气动力的模糊逻辑模型。利用大迎角俯仰及滚转振荡气动力验证了模型的有效性。结果表明:该模糊逻辑模型对非定常气动力有很好的预测能力;利用模糊逻辑方法可建立包括非基本运动状态变量在内的多变量非线性非定常气动力的数学模型。 展开更多
关键词 非定常气动力 模糊逻辑 数学建模 非线性 参数辨识
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仿鸟复合振动的扑翼气动分析 被引量：55
12
作者 曾锐 昂海松 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期6-12,共7页
根据绿头鸭飞行的录像片断 ,对其平飞时翅膀的扑动模型进行简化 ,提出了一种新的变速 -折叠扑翼扑动模型 ,使之更符合鸟类翅膀的实际扑动规律。通过非定常涡格法的比较计算发现 ,以该新模型规律运动的扑动翼 ,在一个周期内的平均升力系... 根据绿头鸭飞行的录像片断 ,对其平飞时翅膀的扑动模型进行简化 ,提出了一种新的变速 -折叠扑翼扑动模型 ,使之更符合鸟类翅膀的实际扑动规律。通过非定常涡格法的比较计算发现 ,以该新模型规律运动的扑动翼 ,在一个周期内的平均升力系数较原有的匀角速度刚性模型有了显著增加 ,更适用于设计微型扑翼机。本文较详细地计算分析了扑翼平均升力系数随着扑动幅度、俯仰幅度以及扑动频率等各种扑动参数的变化曲线 ,为微型扑翼机的设计提供了一定的参考依据。 展开更多
关键词 扑翼机 微型飞行器 扑翼模型 非定常涡格法
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基于POD方法的弯曲扩压通道分离流控制的时空特性分析 被引量：7
13
作者 朱剑锋 黄国平 +1 位作者 傅鑫 付勇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期921-932,共12页
为了分析一种运用于压气机内分离流控制的无源脉冲射流控制技术的特点,基于弯曲扩压通道试验模型进行了脉冲射流控制的试验和数值模拟研究,结果均表明当射流频率接近通道内分离涡主频时控制效果最为明显;引入了本征正交分解(POD)技术对... 为了分析一种运用于压气机内分离流控制的无源脉冲射流控制技术的特点,基于弯曲扩压通道试验模型进行了脉冲射流控制的试验和数值模拟研究,结果均表明当射流频率接近通道内分离涡主频时控制效果最为明显;引入了本征正交分解(POD)技术对无控状态下通道内流场结构进行分析,得到了POD各阶模态的流动结构特征。在此基础上对比分析了定常及非定常控制特点,结果表明:非定常控制方式主要是重分配各阶模态之间的能量,有选择性地强化或削弱某阶模态;定常射流控制则是整体削弱高阶模态,压制通道内复杂流动现象;合理地构建脉冲射流可使能量从高阶模态向平均流模态进行转移,能量的转移通过空间流场结构的重构和模态时间演化特性的序化实现。最后针对POD分析结果进行了验证性试验研究,试验结果部分反映了时空特性的变化规律,提升了POD分析结果的可信度。 展开更多
关键词 本征正交分解 模态分析 非定常 流动分离 脉冲射流
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一种控制气流分离的无源微脉冲射流技术研究 被引量：7
14
作者 朱剑锋 黄国平 +1 位作者 傅鑫 付勇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1757-1767,共11页
基于压气机在大负荷下发生气流分离的流动特征提出了一种无源引气微脉冲射流控制的概念,并对其核心的脉冲射流器进行了特性实验分析,结果表明脉冲射流器能产生明显的脉冲射流且射流频率无级可调。结合无源脉冲射流控制方式建立了一套仿... 基于压气机在大负荷下发生气流分离的流动特征提出了一种无源引气微脉冲射流控制的概念,并对其核心的脉冲射流器进行了特性实验分析,结果表明脉冲射流器能产生明显的脉冲射流且射流频率无级可调。结合无源脉冲射流控制方式建立了一套仿叶栅通道实验模型,得到了无流动控制时通道内稳态及动态压力特性,在设计状态下通道内分离涡主频为266Hz。对该分离流场进行了脉冲射流控制通道内气流分离的实验研究,实验测量了频率从60Hz到600Hz的微脉冲射流对分离流的控制效果。实验结果表明:从通道总压损失减小的效果来看,当脉冲射流频率接近分离涡主频时控制效果最为明显。此时通道内占主导地位的分离涡的周期性特性得到了明显的改善,其他频率的旋涡对流场的影响程度在脉冲射流的作用下被削弱,流场结构较无控、定常射流控制及其他脉冲射流频率状态更为有序。 展开更多
关键词 脉冲射流 非定常 流动分离 仿叶栅通道 实验
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无源微脉冲射流抑制叶栅气流分离的初步实验 被引量：7
15
作者 朱剑锋 黄国平 +1 位作者 傅鑫 付勇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期391-397,共7页
基于一种适用于高负荷压气机的无源微脉冲射流控制技术，在平面叶栅实验平台上开展了低马赫数实验研究，得到了无流动控制时叶栅通道内稳态及动态压力特性．对该分离流场（通道内分离涡主频为478Hz，对应的斯特劳哈尔数Sr约为0．2）进... 基于一种适用于高负荷压气机的无源微脉冲射流控制技术，在平面叶栅实验平台上开展了低马赫数实验研究，得到了无流动控制时叶栅通道内稳态及动态压力特性．对该分离流场（通道内分离涡主频为478Hz，对应的斯特劳哈尔数Sr约为0．2）进行了无源微脉冲射流控制通道内气流分离的实验研究，并针对148Hz到840Hz频率范围内的无源微脉冲射流控制分离流的效果进行了实验测量分析．实验结果表明：在分离涡主频0．85～1．20频率范围内，控制效果最为明显；相比于开缝吹气等定常射流控制方式，无源微脉冲射流控制方式引气流量小，大幅降低了引气对压力面流动特征及叶栅总体性能的影响． 展开更多
关键词 微脉冲射流 非定常 气流分离 平面叶栅 低马赫数
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低速轴流压气机中前后静叶对动叶顶部区域流动的影响 被引量：13
16
作者 邓向阳 张宏武 黄伟光 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期535-539,共5页
数值研究了某二级低速轴流压气机在高负荷工况下,动叶前后动静干涉对动叶顶部区域非定常流动的影响。结果显示一次泄漏涡和二次泄漏涡是动叶顶部的主要流动特征。下游静叶干涉增加了动叶顶部间隙流的非定常波动强度和泄漏损失。上游静... 数值研究了某二级低速轴流压气机在高负荷工况下,动叶前后动静干涉对动叶顶部区域非定常流动的影响。结果显示一次泄漏涡和二次泄漏涡是动叶顶部的主要流动特征。下游静叶干涉增加了动叶顶部间隙流的非定常波动强度和泄漏损失。上游静叶干涉减少了动叶顶部二次泄漏流强度。同无动静干涉相比,同时存在上下游动静干涉使动叶顶部区域总压损失减少9.1%,其收益主要来自上游静叶的非定常干涉。 展开更多
关键词 非定常流动 顶部泄漏涡 动静干涉 压气机
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非平稳脉动压力数据的SPWVD时频分析技术研究 被引量：8
17
作者 郭洪涛 徐来武 +1 位作者 吴继飞 余立 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期40-44,78,共6页
对于高速风洞中进行的非定常流动脉动压力实验,由于传统的Fourier变换无法表示脉动压力频谱特性随时间的变化规律,因此必须借助时频分析工具进行数据处理。根据非定常流动脉动压力信号的特点,通过对几种时频分析方法进行理论分析与比较... 对于高速风洞中进行的非定常流动脉动压力实验,由于传统的Fourier变换无法表示脉动压力频谱特性随时间的变化规律,因此必须借助时频分析工具进行数据处理。根据非定常流动脉动压力信号的特点,通过对几种时频分析方法进行理论分析与比较,确定Smooth Pseudo Wigner-Ville Distribution(SPWVD)方法是比较合适的分析工具。通过对实验数据进行处理,发现SPWVD具有较好的时频聚集性,能够有效地消除二次型分布固有的交叉项干扰;基于SPWVD的时频分析技术能够刻画出某实验舱门开闭过程中脉动压力的能量密度、瞬时功率以及能量谱密度随时间、频率的分布特性与动态变化;在流场参数发生改变时,SPWVD能够正确地反映出脉动压力特性随流动形态的变化。 展开更多
关键词 SPWVD 时频分析 脉动压力 风洞实验
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不同顶部间隙对跨声风扇转子的影响分析 被引量：6
18
作者 刘建勇 袁巍 +1 位作者 周盛 陆亚钧 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1874-1878,共5页
为研究跨声压气机叶尖间隙流动对性能影响的特征,数值计算了某高负荷跨声风扇转子在5种等高间隙和两种阶梯间隙结构下的性能.通过对总体性能参数和叶尖区静压、周向速度、熵等细节参数的分析,认为叶尖前段间隙流比后段间隙流对压气机性... 为研究跨声压气机叶尖间隙流动对性能影响的特征,数值计算了某高负荷跨声风扇转子在5种等高间隙和两种阶梯间隙结构下的性能.通过对总体性能参数和叶尖区静压、周向速度、熵等细节参数的分析,认为叶尖前段间隙流比后段间隙流对压气机性能的影响更大.其中,涡波干涉对于前段间隙流带来的危害尤为重要.比较阶梯间隙的计算结果,验证了这一推断. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 跨声压气机 叶尖间隙 涡波干涉
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关于叶轮机时均(准四维)和非定常(四维)气动设计体系的初步诠释 被引量：7
19
作者 季路成 陈江 +1 位作者 黄海波 徐建中 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期570-574,共5页
本文以考虑非定常流动的完整性为线索,总结概述了先前气动设计体系的困难与限制,在此基础上,以描述叶轮机流动的时均和时间精确模型为核心分别从其构成和标志性技术对叶轮机时均和非定常气动设计体系进行了初步诠释。文章认为促成时均(... 本文以考虑非定常流动的完整性为线索,总结概述了先前气动设计体系的困难与限制,在此基础上,以描述叶轮机流动的时均和时间精确模型为核心分别从其构成和标志性技术对叶轮机时均和非定常气动设计体系进行了初步诠释。文章认为促成时均(准四维)和非定常(四维)气动设计体系现实应用是叶轮机发展的最后契机。 展开更多
关键词 非定常设计 叶轮机 缘线匹配 时均流动
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对旋轴流风机非定常流场数值模拟 被引量：13
20
作者 李秋实 陆亚钧 李玲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期605-608,共4页
利用全隐格式的非稳态压力修正求解方法 ,分析和研究了对旋叶轮级间流场非定常流动情况 ,上游尾迹与下游叶片位势作用对流场的影响 ,并与动态实验结果进行了有益的对比 .结果表明 :非定常流场的计算更能反映叶轮机实际运行性能 ,如果能... 利用全隐格式的非稳态压力修正求解方法 ,分析和研究了对旋叶轮级间流场非定常流动情况 ,上游尾迹与下游叶片位势作用对流场的影响 ,并与动态实验结果进行了有益的对比 .结果表明 :非定常流场的计算更能反映叶轮机实际运行性能 ,如果能很好地组织对旋叶轮的非定常流动 ,还可以进一步提高其压比和效率 . 展开更多
关键词 对旋轴流风机 非定常流场 数值模拟
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