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高温高压空气管网的设计与优化
1
作者 王博 薛洪科 《设备管理与维修》 2026年第1期54-58,共5页
结合某热冲击试验器的高温高压空气管网设计与优化过程,介绍管网的基本设计方法,并根据气体动力学、传热学完成空气管网工作能力评估。使用CAESARⅡ软件开展空气管网柔性校核验证,最终通过方案优化设计,提高空气管网的安全性和可靠性。
关键词 管网设计 CAESARⅡ 管网验证 优化设计
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动压型分瓣式浮环密封泄漏特性流固热耦合数值研究 被引量：2
2
作者 任国哲 李延鹏 +3 位作者 孙丹 赵欢 温帅方 王鑫宇 《航空动力学报》 北大核心 2025年第3期21-30,共10页
分析了分瓣式浮环密封流固热耦合理论,建立了有槽和无槽这3种结构分瓣式浮环密封流固热耦合数值求解模型,在验证数值方法准确性的基础上,研究了无浅槽、矩形槽和三角槽这3种结构的分瓣式浮环密封在高温高压气体耦合作用下随不同入口压... 分析了分瓣式浮环密封流固热耦合理论,建立了有槽和无槽这3种结构分瓣式浮环密封流固热耦合数值求解模型,在验证数值方法准确性的基础上,研究了无浅槽、矩形槽和三角槽这3种结构的分瓣式浮环密封在高温高压气体耦合作用下随不同入口压力、温度和转速下的流场特性、力学特性以及泄漏特性。结果表明:3种浅槽结构的分瓣式浮环密封流固热耦合数值求解模型,可准确求解流场特性、力学特性和泄漏特性。流体在高速剪切力的作用下沿周向运动,由于挤压使浅槽结构产生局部高压区,形成动压效应;同一入口压力工况下,具有三角槽结构的分瓣式浮环密封开启力最大,入口压力为600 kPa时相比于无浅槽结构增加9.6%,且泄漏量保持相对较小;温度对浮环开启力影响很小,且温度越高泄漏量越小,最大减小6%;转速对矩形槽和三角槽结构浮环开启力影响较大,且最大增加3.2%,对闭合力和泄漏量影响很小。 展开更多
关键词 动压型分瓣式浮环密封 流固热耦合 泄漏特性 开启力 闭合力
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基于NSGA-Ⅱ的超燃冲压发动机再生冷却通道多目标优化研究 被引量：1
3
作者 姜俞光 戚永健 +2 位作者 林泳 方晓佳 范玮 《航空动力学报》 北大核心 2025年第9期158-172,共15页
超燃冲压发动机高马赫数飞行时,气动热载荷急剧增加,然而冷却剂携带量严格受限,发动机热结构冷却面临严峻挑战。对再生冷却通道优化设计,提高机载冷却剂热沉利用率,是缓解超燃冲压发动机冷却挑战的关键技术。着眼于超燃冲压发动机高热... 超燃冲压发动机高马赫数飞行时,气动热载荷急剧增加,然而冷却剂携带量严格受限,发动机热结构冷却面临严峻挑战。对再生冷却通道优化设计,提高机载冷却剂热沉利用率,是缓解超燃冲压发动机冷却挑战的关键技术。着眼于超燃冲压发动机高热环境下冷却剂流量分配不合理、局部超温风险高等问题,提出沿发动机周向的通道高宽比、位置,以及沿轴向的通道连通结构位置、尺寸的同步设计和独立设计3种优化策略。以正癸烷作为典型碳氢燃料,在跨临界温区对再生冷却通道进行参数化建模,以加热面最大壁温和出口燃油温度相对偏差作为目标函数,基于非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ和RNFNN代理模型联合进行多目标优化设计,求解全局Pareto Front最优解解集。研究结果表明基于NSGA-Ⅱ的再生冷却通道多目标优化可有效优化冷却效果,在不增加冷却剂的前提下,降低热结构温度,缓解超燃冲压发动机冷却挑战。 展开更多
关键词 多目标优化 遗传算法 再生冷却 流量偏差 超燃冲压发动机
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面向高马赫数固体超燃的液氨冷却特性
4
作者 段艳娟 王乐清 +3 位作者 姜俞光 刘国柱 杨玉新 范玮 《航空动力学报》 北大核心 2025年第6期22-34,共13页
拟使用液氨作为新型氮基燃料再生冷却剂,考虑超燃冲压发动机真实工作温度和压力参数,建立三维流动传热裂解模型,分析液氨流动传热特性,并与传统碳氢燃料进行对比。利用PR状态方程和Chung方法,描述液氨和正癸烷的物性参数;基于Lee蒸发模... 拟使用液氨作为新型氮基燃料再生冷却剂,考虑超燃冲压发动机真实工作温度和压力参数,建立三维流动传热裂解模型,分析液氨流动传热特性,并与传统碳氢燃料进行对比。利用PR状态方程和Chung方法,描述液氨和正癸烷的物性参数;基于Lee蒸发模型,计算冷却剂的相变;基于液氨与正癸烷的简化裂解机理,建立再生冷却通道中流体的流动传热裂解模型。数值研究了不同温度、压力下液氨的流动传热特性;对比分析相同条件下,液氨与碳氢燃料的热沉规律。结果表明液氨传热能力随压力上升而提升,压力由3 MPa提升至17 MPa时,平均表面传热系数增幅8.02%;相同质量流量下,以液氨作为冷却剂将大幅提升冷却能力,非裂解区最高壁温降幅度36.3%,裂解区为9.1%。 展开更多
关键词 氨 碳氢燃料 冷却特性 流动传热 裂解 高马赫数 固体超燃
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冷却流量偏差对超燃冲压发动机飞行速域影响
5
作者 姜俞光 戚永健 +2 位作者 段艳娟 鲍文 范玮 《航空动力学报》 北大核心 2025年第1期21-34,共14页
针对碳氢燃料流量偏差问题对超燃冲压发动机马赫数许用上限影响的问题,建立准一维燃烧与冷却耦合模型,同时对其进行了验证,作为总体分析工具;仿真结果表明:超燃冲压发动机工作范围受流量偏差的影响,以流量偏差β=-0.5为例,流量偏差将使... 针对碳氢燃料流量偏差问题对超燃冲压发动机马赫数许用上限影响的问题,建立准一维燃烧与冷却耦合模型,同时对其进行了验证,作为总体分析工具;仿真结果表明:超燃冲压发动机工作范围受流量偏差的影响,以流量偏差β=-0.5为例,流量偏差将使得发动机飞行马赫数上限从Ma=6降低至Ma=5,说明流量偏差将严重限制发动机的安全运行速域,影响飞行任务;通过对比分析不同燃烧与冷却设计,如逆流冷却、两点喷油、偏差起始位置、最大许用壁温/油温等,对飞行马赫数上限的影响机制,发现其可减弱流量偏差,拓宽发动机工作范围;最后基于分级节流流量偏差抑制方法的试验数据,分析了此方法拓宽发动机工作范围的能力,发动机工作速域上限整体拓宽接近1个马赫数范围。 展开更多
关键词 碳氢燃料 再生冷却 流量偏差 飞行马赫数 发动机性能 超燃冲压发动机
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转子微织构对圆周石墨密封滑油泄漏流动特性影响
6
作者 樊汝凤 赵欢 +3 位作者 任国哲 贺耀 孙丹 王鑫宇 《航空动力学报》 北大核心 2025年第6期87-99,共13页
设计了螺旋槽、三角槽和V型槽三种转子微织构的圆周石墨密封结构。基于两相流理论建立转子微织构圆周石墨密封泄漏流动特性数值求解模型,在验证数值方法准确性的基础上,分析了3种转子微织构的圆周石墨密封在不同入口压力、转子转速下的... 设计了螺旋槽、三角槽和V型槽三种转子微织构的圆周石墨密封结构。基于两相流理论建立转子微织构圆周石墨密封泄漏流动特性数值求解模型,在验证数值方法准确性的基础上,分析了3种转子微织构的圆周石墨密封在不同入口压力、转子转速下的流场特性、泄漏特性。研究转子微织构对圆周石墨密封动压效应与空化现象的影响,揭示转子微织构对圆周石墨密封滑油泄漏流动特性的影响机理。研究结果表明:随着入口压力增加,转子微织构圆周石墨密封压力峰值、泄漏量近似线性增大,气相体积分数随之减小,螺旋槽结构的压力峰值最大,较V型槽结构增加21.37%。转子转速对3种微织构压力峰值影响较大,对气相体积分数影响较小,最大增幅为12.63%。螺旋槽结构封严性能及动压效应最好,能有效减少石墨环摩擦磨损。滑油通过在密封间隙产生动压效应与空化现象,采用两相流理论方法更能准确地分析圆周石墨密封泄漏流动特性。 展开更多
关键词 圆周石墨密封 转子微织构 空化现象 两相流理论 泄漏流动特性
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扇贝阻尼密封动力特性实验研究
7
作者 姚明龙 张万福 +2 位作者 周庆辉 顾乾磊 李春 《航空动力学报》 北大核心 2025年第10期264-272,共9页
扇贝阻尼密封动力特性直接影响转子所受流体激振力作用下系统运行的稳定性。采用阻抗法实验识别扇贝阻尼密封动力特性系数,实验测试了不同进口压力(0.141、0.181 MPa)及转速(1800、2400、3000 r/min)下密封动力特性系数的变化规律,并与... 扇贝阻尼密封动力特性直接影响转子所受流体激振力作用下系统运行的稳定性。采用阻抗法实验识别扇贝阻尼密封动力特性系数,实验测试了不同进口压力(0.141、0.181 MPa)及转速(1800、2400、3000 r/min)下密封动力特性系数的变化规律,并与基于计算流体力学方法的数值计算结果对比分析。结果表明:数值计算和实验结果趋势吻合度较高,变转速工况中数值误差小于15%,变压力工况中误差小于50%。阻尼系数实验结果略高于数值结果,刚度系数则相反。直接刚度与转速、进口压力呈正相关,与涡动频率呈负相关;有效阻尼与进口压力、低频(f<100 Hz)涡动频率呈正相关,与转速呈负相关,在高频(f>100 Hz)时有效阻尼趋于稳定,在进口压力为0.181 MPa工况下有效阻尼约为0.141 MPa下的1.6倍。相较于进口压力,扇贝阻尼密封动力特性受转速影响较小。 展开更多
关键词 动力特性 扇贝阻尼密封 阻抗法 计算流体力学 有效阻尼
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对转轴间碳纤维刷式密封泄漏流动特性数值研究
8
作者 许焕泽 孙丹 +4 位作者 胡广阳 张杰一 慕伟 王铭章 李玉 《航空动力学报》 北大核心 2025年第6期100-112,共13页
航空发动机对转轴间部位对密封结构的封严性能有着更高要求。提出了对转轴间碳纤维旋转刷式密封结构,基于刷丝离心效应力学理论和多孔介质理论,采用刷丝形变量修正孔隙率和阻力系数方法,建立了对转轴间碳纤维旋转刷式密封泄漏流动特性... 航空发动机对转轴间部位对密封结构的封严性能有着更高要求。提出了对转轴间碳纤维旋转刷式密封结构,基于刷丝离心效应力学理论和多孔介质理论,采用刷丝形变量修正孔隙率和阻力系数方法,建立了对转轴间碳纤维旋转刷式密封泄漏流动特性求解模型。分析了刷丝安装角、刷丝直径、转速对碳纤维刷丝力学变形特性的影响,研究了对转轴间刷式密封的泄漏流动特性。研究结果表明:提高内转子转速、减小刷丝直径、增大刷丝安装角,刷丝的形变量和转角将增大。考虑刷丝受离心效应作用,内转子转速为3 230r/min时,在转子径向方向的T650碳纤维刷丝形变量为Haynes25刷丝形变量的16.43%;内转子转速为10 000r/min时,将刷丝安装角从30°增至45°,刷丝在转子径向形变量增加104.02%;相同工况下,细直径刷丝密封效果更好,当刷丝与外转子接触间隙为0 mm时,刷丝直径从0.07 mm减小到0.05 mm,泄漏量减少12.42%。 展开更多
关键词 对转轴间 碳纤维旋转刷式密封 离心效应 多孔介质模型 泄漏流动
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W形弹性金属密封泄漏特性研究与公式构造 被引量：1
9
作者 李建辉 温帅方 +4 位作者 孙丹 李玉 张晓林 吴丽军 黄婵媛 《航空动力学报》 北大核心 2025年第8期255-268,共14页
基于Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形理论建立了考虑实际粗糙接触表面的W形弹性金属密封泄漏特性求解模型,设计搭建W形弹性金属密封泄漏特性实验装置,在实验验证数值求解模型准确性基础上,研究了W形弹性金属密封在不同内外腔压差、压... 基于Weierstrass-Mandelbrot(W-M)分形理论建立了考虑实际粗糙接触表面的W形弹性金属密封泄漏特性求解模型,设计搭建W形弹性金属密封泄漏特性实验装置,在实验验证数值求解模型准确性基础上,研究了W形弹性金属密封在不同内外腔压差、压缩量以及来流温度下的力学特性、流场特性与泄漏特性,提出了基于多元回归方法综合考虑工况参数与表面粗糙度的W形弹性金属密封泄漏量理论公式。研究结果表明:接触应力随着内外腔压差的增大、温度的升高以及压缩量的增加而不断增大,接触宽度随着接触应力的增加而增大。密封系统的泄漏量随着表面粗糙度降低、内外腔压差减小以及来流温度的升高而逐渐减小。降低表面粗糙度能显著提升密封系统的封严性能,表面粗糙度由3.2μm减小至1.6μm时,泄漏量平均减小50%;表面粗糙度由1.6μm减小至0.8μm,泄漏量平均减小62%。所构造的泄漏量理论公式能够准确预测考虑实际粗糙接触表面的W形弹性金属密封的泄漏量,为W形弹性金属密封泄漏特性分析提供理论依据。 展开更多
关键词 W形弹性金属密封 W-M几何分形理论 多元回归 泄漏特性 表面粗糙度
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转静盘腔螺栓结构风阻温升特性研究与公式构造
10
作者 谢仙赐 孙丹 +3 位作者 任国哲 周建军 赵义祯 卢德正 《航空动力学报》 北大核心 2025年第10期53-64,共12页
分析转静盘腔螺栓结构风阻温升特性理论模型,建立转静盘腔螺栓结构风阻温升特性数值求解模型,在验证求解模型准确性的基础上,分析转静盘腔内部流场特性,研究工况参数和结构参数对转静盘腔螺栓结构风阻温升的影响规律,采用修正系数法构... 分析转静盘腔螺栓结构风阻温升特性理论模型,建立转静盘腔螺栓结构风阻温升特性数值求解模型,在验证求解模型准确性的基础上,分析转静盘腔内部流场特性,研究工况参数和结构参数对转静盘腔螺栓结构风阻温升的影响规律,采用修正系数法构造转静盘腔螺栓结构风阻温升理论公式。研究结果表明:螺栓在随旋转圆盘旋转时,螺栓表面与黏性气流相互作用,使得气体温度升高,产生风阻温升效应;在本文研究工况下,转速从6000 r/min增大到15000 r/min时,螺栓结构风阻加热系数增大24.2%;入口流量由2.2 g/s增大到8.0 g/s,螺栓结构风阻加热系数降低51.5%;螺栓个数由6增大到36时,螺栓结构风阻加热系数增大65.1%;构造的转静盘腔螺栓结构风阻温升理论公式能够准确计算转静盘腔螺栓引起的风阻温升,为转静盘腔螺栓结构风阻温升特性分析提供理论依据。 展开更多
关键词 螺栓结构 转静盘腔 风阻温升 风阻力矩 公式构造
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结构参数对篦齿封严流动特性与最佳封严齿数影响研究 被引量：1
11
作者 任国哲 卢德正 +3 位作者 孙丹 徐文峰 王泽铭 唐洪媛 《推进技术》 北大核心 2025年第2期288-300,共13页
为获得有限安装空间内最佳封严性能的篦齿结构,在固定封严长度下,建立不同封严间隙、齿高、齿数等结构参数的直通篦齿模型,通过数值方法分析不同进出口压比条件下,间隙等结构参数对泄漏特性与最佳封严齿数影响的敏感程度。结果表明,在... 为获得有限安装空间内最佳封严性能的篦齿结构,在固定封严长度下,建立不同封严间隙、齿高、齿数等结构参数的直通篦齿模型,通过数值方法分析不同进出口压比条件下,间隙等结构参数对泄漏特性与最佳封严齿数影响的敏感程度。结果表明,在固定封严长度下,换算流量随压比和封严间隙的增大而增大,随着齿数的增大呈现先减小后增大的趋势,齿高对泄漏特性影响较小。封严间隙对换算流量与最佳封严齿数的影响最大,当封严间隙为2 mm时,齿数为3时换算流量最小,当齿数增加到13时,换算流量增加了8.11%;当封严间隙为0.5 mm时,齿数为9时换算流量最小,但此时随着齿数的进一步增加,换算流量基本不变。拟合得到固定封严长度下篦齿封严最佳封严齿数经验关系式,拟合公式计算结果与数值模拟结果吻合较好,可用于篦齿的工程设计计算。 展开更多
关键词 篦齿封严 泄漏特性 结构参数 固定封严长度 最佳封严齿数
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基于氢燃料的航空发动机冷却设计研究
12
作者 白晓辉 杨丰硕 +3 位作者 何佳倩 辛秋睿 孟宪龙 刘存良 《推进技术》 北大核心 2025年第11期245-258,共14页
为了优化氢燃料航空发动机的冷却系统,分别针对燃烧室、尾喷管和涡轮二次流设计了三种再生冷却方案,并提出了适用于冷却方案的热端部件壁面热环境耦合求解方法和涡轮预冷二次流质量流量计算方法,在完成壁面换热机理分析的基础上,针对热... 为了优化氢燃料航空发动机的冷却系统,分别针对燃烧室、尾喷管和涡轮二次流设计了三种再生冷却方案,并提出了适用于冷却方案的热端部件壁面热环境耦合求解方法和涡轮预冷二次流质量流量计算方法,在完成壁面换热机理分析的基础上,针对热端部件壁面温度、壁面热流及预冷涡轮二次流质量流量等参数,对三种方案进行了对比评估。燃烧室的壁面温度和热流与主流温度高度相关,其峰值出现在主流温度最高点附近;尾喷管的壁温和热流则同时受到主流速度和温度的影响,其峰值出现在喷管喉部位置附近。方案一在热端部件壁面冷却效果上表现最优,部件最高温相较于方案二和三分别降低了25.6 K和212.6 K。方案二在压损控制上最佳,较其余两者分别减少了5.8 kPa,3.0 kPa。方案三中涡轮二次流的预冷效果最好,相较于方案一、二质量流量分别减少了12.9%和11.6%。除此之外,降低冷却工质的初始温度或增加其质量流量均可增强冷却效果,降低壁面温度。 展开更多
关键词 氢燃料 航空发动机 热端部件 再生冷却 计算方法
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航空发动机刚性摇臂疲劳试验台设计及疲劳特性试验
13
作者 顾志祥 曹传军 +3 位作者 徐峰 孙文龙 龚文杰 张广辉 《航空动力学报》 北大核心 2025年第1期306-314,共9页
为了明确航空发动机刚性摇臂的疲劳特性,满足刚性摇臂在实际运行过程中要求,依托某型航空发动机设计了VSV机构刚性摇臂疲劳试验台,为模拟实际工况通过加载装置对等效叶片施加等效气动载荷,使用PID控制器控制作动筒行程并按照预设行程-... 为了明确航空发动机刚性摇臂的疲劳特性,满足刚性摇臂在实际运行过程中要求,依托某型航空发动机设计了VSV机构刚性摇臂疲劳试验台,为模拟实际工况通过加载装置对等效叶片施加等效气动载荷,使用PID控制器控制作动筒行程并按照预设行程-时间曲线运行,在此工况下对刚性摇臂进行1000次疲劳循环,分析疲劳过程中叶片角度与机构阻滞力的变化,试验结果表明:左侧活塞杆阻滞力大于右侧活塞杆阻滞力,并且第1级连杆阻滞力要远小于其他各级阻滞力,同时验证了在进行1000次疲劳循环后叶片转动角度仍具备着较高精度。 展开更多
关键词 疲劳试验台设计 刚性摇臂 疲劳试验 角度验证 阻滞力分析
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组合式弹性金属密封泄漏特性数值与实验研究 被引量：1
14
作者 黄婵媛 温帅方 +4 位作者 孙丹 李玉 杨泽敏 张晓林 吴丽军 《航空动力学报》 北大核心 2025年第5期233-244,共12页
为研究组合式弹性金属密封泄漏特性,针对接触泄漏通道、间隙泄漏通道建立两种泄漏特性数值计算模型,在宏观力学特性数值计算结果的基础上,基于分形理论建立了考虑实际粗糙接触表面的组合式弹性金属密封泄漏特性求解模型,并设计搭建了组... 为研究组合式弹性金属密封泄漏特性,针对接触泄漏通道、间隙泄漏通道建立两种泄漏特性数值计算模型,在宏观力学特性数值计算结果的基础上,基于分形理论建立了考虑实际粗糙接触表面的组合式弹性金属密封泄漏特性求解模型,并设计搭建了组合式弹性金属密封泄漏特性实验装置,在实验验证数值求解模型准确性的基础上,研究了组合式弹性金属密封在不同内外腔压差、压缩量下的力学特性与泄漏特性,并分析表面粗糙度影响下的密封机理。研究结果表明:等效应力随着内外腔压差的增大、压缩量的增加而不断增大;而泄漏量随压缩量的增加、温度的增加而逐渐减小,在最大压比、最大压缩量条件下泄漏量较初始条件减少24.12%;表面粗糙度对组合式弹性金属密封的泄漏量影响较大,表面粗糙度以及压缩量会影响接触处泄漏通道间隙进而影响其流场分布,本文提出的考虑表面粗糙度的数值计算方法较传统方法误差较小,可较为准确计算组合式弹性金属密封的泄漏量,为组合式弹性金属密封泄漏特性分析提供理论依据。 展开更多
关键词 组合式弹性金属密封 分形理论 密封机理 泄漏特性 力学特性
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级数对刷式密封泄漏流动与传热特性影响数值与实验研究
15
作者 林溪岳 孙丹 +3 位作者 郭海龙 李玉 杨艺潇 张静涵 《航空动力学报》 北大核心 2025年第6期125-136,共12页
级数对多级刷式密封泄漏流动与传热特性影响较大,推导级数对多级刷式密封泄漏流动与传热特性影响的理论公式,建立多级刷式密封求解模型并基于流固热耦合计算方法进行数值模拟,设计多级刷式密封泄漏量和压力分布测量实验,搭建多级刷式密... 级数对多级刷式密封泄漏流动与传热特性影响较大,推导级数对多级刷式密封泄漏流动与传热特性影响的理论公式,建立多级刷式密封求解模型并基于流固热耦合计算方法进行数值模拟,设计多级刷式密封泄漏量和压力分布测量实验,搭建多级刷式密封泄漏和压力分布特性实验装置,将实验结果与数值结果相互对比以验证数值模拟的准确性,分析对比不同级数刷式密封之间流场与温度场分布特性,研究级数对刷式密封泄漏特性,流动特性以及传热特性的影响规律。研究结果表明:在相同压比下,从一级到三级刷式密封,每增加一级,各级刷丝束所承担的压降值降低,刷丝束压降最大值降低30.0%~36.3%;流场最大速度出现在末级刷丝束后挡板下方,随级数增加,流场最大速度降低;相同压比下,随级数增加,刷式密封封严性能增强,每增加一级,泄漏量减小15.7%~22.0%;相同压比下,随级数增加,最高温度增大,每增加一级,最高温度增大3.7%~9.1%。 展开更多
关键词 多级刷式密封 级数 泄漏流动特性 传热特性 流固热耦合
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基于油气两相流的轴承腔封严系统泄漏流动特性研究
16
作者 任国哲 李延鹏 +3 位作者 赵欢 徐文峰 孙丹 燕阳 《航空动力学报》 北大核心 2025年第4期278-289,共12页
为研究航空发动机轴承腔封严系统油气两相流动特性及滑油封严与泄漏特性,建立了基于欧拉-欧拉两相流方法的封严腔-石墨密封-轴承腔封严系统和封严腔-石墨密封-反螺纹结构-轴承腔封严系统非定常求解模型。设计搭建了轴承腔油气两相流动... 为研究航空发动机轴承腔封严系统油气两相流动特性及滑油封严与泄漏特性,建立了基于欧拉-欧拉两相流方法的封严腔-石墨密封-轴承腔封严系统和封严腔-石墨密封-反螺纹结构-轴承腔封严系统非定常求解模型。设计搭建了轴承腔油气两相流动实验装置,通过滑油封严特性实验,验证了求解方法的准确性。在此基础上,研究了不同工况条件下常规轴承腔封严系统和带有反螺纹结构轴承腔封严系统的油气两相泄漏流动特性。研究结果表明:针对常规轴承腔封严系统,转速越高,滑油泄漏量越大。压差越大,滑油泄漏量越小。反螺纹结构可以有效降低轴承腔封严系统滑油泄漏量,转速为15000 r/min,压差为5 kPa时,相对无反螺纹结构的轴承腔封严系统,带有反螺纹结构滑油泄漏量减小95%以上;反螺纹结构的间隙对滑油封严与泄漏特性影响不明显。 展开更多
关键词 轴承腔封严系统 油气两相 反螺纹结构 滑油体积分数 滑油泄漏量
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基于反正切函数曲线渐变式孔型阻尼密封泄漏特性与动力特性
17
作者 徐文峰 鲁文昕 +3 位作者 孙丹 赵欢 任国哲 王泽铭 《航空动力学报》 北大核心 2025年第2期295-303,共9页
为改善孔型阻尼密封泄漏特性,提高转子的稳定性,建立了基于反正切函数曲线渐变式孔型阻尼密封泄漏与动力特性求解模型,通过非定常数值方法研究了不同密封间隙、压比、转速和涡动频率对各间隙形式孔型密封泄漏特性与动力特性的影响,分析... 为改善孔型阻尼密封泄漏特性,提高转子的稳定性,建立了基于反正切函数曲线渐变式孔型阻尼密封泄漏与动力特性求解模型,通过非定常数值方法研究了不同密封间隙、压比、转速和涡动频率对各间隙形式孔型密封泄漏特性与动力特性的影响,分析了不同间隙形式的泄漏特性与动力特性。结果表明:随着压比逐渐增加,不同形式孔型阻尼密封的泄漏量增加,其中,等间隙的泄漏量增幅最大,反正切函数曲线间隙的泄漏量次之。收敛曲线间隙的泄漏量最小,且较发散曲线间隙的泄漏量小2.31%。随着转速逐渐增加,不同形式孔型阻尼密封的泄漏量增加,其中,曲线间隙的泄漏量较锥形间隙的小,收敛曲线间隙的泄漏量最小,比锥形间隙的泄漏量小15.85%。在压比较大,涡动频率大于120 Hz时,收敛曲线间隙有较小的交叉刚度和较大的直接阻尼,转子系统具有较高的稳定性。在转速增加的情况下,收敛曲线间隙的有效刚度和有效阻尼最大,转子系统的稳定性较其他间隙形状的孔型阻尼密封的稳定性更强。 展开更多
关键词 孔型阻尼密封 反正切函数 密封间隙 泄漏特性 动力特性
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吸力面前缘涡流发生器对压气机叶栅性能影响
18
作者 徐文峰 邹世龙 +3 位作者 孙丹 鲁文昕 任国哲 赵欢 《航空动力学报》 北大核心 2025年第5期265-274,共10页
以压气机平面叶栅实验件为研究对象,在叶栅端壁靠近吸力面前缘布置涡流发生器,来改善压气机静叶气动性能并控制角区分离流动。采用数值模拟的方法,研究不同高度、长度和节距位置的涡流发生器对角区分离流动和气动性能的影响。研究结果表... 以压气机平面叶栅实验件为研究对象,在叶栅端壁靠近吸力面前缘布置涡流发生器,来改善压气机静叶气动性能并控制角区分离流动。采用数值模拟的方法,研究不同高度、长度和节距位置的涡流发生器对角区分离流动和气动性能的影响。研究结果表明:吸力面前缘涡流发生器在通道进口端壁附近产生诱导涡,抑制角区低能流体聚集,使分离起始点后移,缩小角区沿着节距方向范围,降低流动损失。涡流发生器应设置在角区分离起始位置,角区分离控制效果随着涡流发生器高度的增高先增强后减弱,随着涡流发生器的弦长增加逐渐减弱,随着布置位置远离吸力面而先增强后减弱,当涡流发生器布置在端壁回流区与主流区交界线、弦长为25%叶片弦长、高度等于2%叶高时,叶栅流动损失减小10.3%。 展开更多
关键词 涡流发生器 压气机叶栅 角区分离 流动控制 气动性能
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两级均压刷式密封泄漏流动特性数值研究
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作者 张静涵 孙丹 +3 位作者 赵欢 徐文峰 慕伟 张杰一 《航空动力学报》 北大核心 2025年第1期154-163,共10页
多级刷式密封存在各级级间压降分配不均衡导致提前失效的问题,提出下游级后挡板开孔的两级均压刷式密封结构,建立三维实体两级均压刷式密封数值计算模型,在验证数值模型准确性基础上,数值分析两级均压刷式密封的泄漏流动特性,研究均压... 多级刷式密封存在各级级间压降分配不均衡导致提前失效的问题,提出下游级后挡板开孔的两级均压刷式密封结构,建立三维实体两级均压刷式密封数值计算模型,在验证数值模型准确性基础上,数值分析两级均压刷式密封的泄漏流动特性,研究均压孔结构参数对改进型结构泄漏特性和级间压降均衡性的影响规律。研究结果表明:设有均压孔的两级均压刷式密封较传统结构提高了压降均衡性,且降低了刷式密封摩擦热效应;传统两级刷式密封的压降均衡性系数明显大于两级均压刷式密封,改进型结构的压降均衡性系数较传统结构改善了45.6%~67.9%;均压孔直径从0.2 mm增大至0.8 mm、均压孔高度从3.55 mm增大至8.35 mm与均压孔排数设置为3排时压降均衡性系数分别减小38.5%、7.7%和25.1%;改进型结构泄漏量相比于传统结构略有增大,且泄漏量随均压孔直径的增大而增加,随均压孔高度的提高无明显变化,随均压孔排数的增加而增大。 展开更多
关键词 两级均压刷式密封 级间压降均衡性 三维实体模型 压降均衡性系数 泄漏流动特性
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气膜孔形状对排孔下游冷却效率的影响 被引量：58
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作者 朱惠人 许都纯 刘松龄 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期75-78,共4页
实验研究了气膜孔几何形状及吹风比对孔排下游的局部冷却效率的影响。所用孔形是簸箕形孔、圆锥形孔及圆柱形孔 ,实验的参数范围为二次流孔径雷诺数 Re=1 0 0 0 0～ 2 5 0 0 0 ,二次流吹风比 M=0 .3～ 2 .0 ,在上述范围选取了 2 6个工... 实验研究了气膜孔几何形状及吹风比对孔排下游的局部冷却效率的影响。所用孔形是簸箕形孔、圆锥形孔及圆柱形孔 ,实验的参数范围为二次流孔径雷诺数 Re=1 0 0 0 0～ 2 5 0 0 0 ,二次流吹风比 M=0 .3～ 2 .0 ,在上述范围选取了 2 6个工况分别对 3种孔形进行了实验。结果表明 :圆锥形孔、簸箕形孔及圆柱形孔的最佳吹风比分别为 1 .0 ,0 .7及 0 .5。当吹风比大于 0 .7时 。 展开更多
关键词 簸箕形孔 圆锥形孔 气膜冷却效率 最佳吹风比 气膜孔形状 排孔下游 航空发动机
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