流向涡与涡轮叶栅二次流相互作用研究 被引量：8

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作者 王鹏 邹正平 +2 位作者 綦蕾 刘火星 叶建 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期42-49,共8页

研究有效的流动控制手段,降低涡轮内部二次损失,对于小展弦比涡轮的气动设计具有重要意义。利用涡发生器在叶栅入口前产生流向涡,通过试验和数值方法探讨这种基于旋涡相互作用的流动控制方法对涡轮平面叶栅二次流动的作用效果,并对不同... 研究有效的流动控制手段,降低涡轮内部二次损失,对于小展弦比涡轮的气动设计具有重要意义。利用涡发生器在叶栅入口前产生流向涡,通过试验和数值方法探讨这种基于旋涡相互作用的流动控制方法对涡轮平面叶栅二次流动的作用效果,并对不同流向涡情况做对比分析。结果表明:流向涡对涡轮叶栅内部流动会产生较为显著的影响,从而影响叶栅的性能,当所产生流向涡强度和位置较为合理时,有可能通过流向涡与二次流的相互作用达到较大幅度降低二次流损失的目的。 展开更多

关键词 二次流 流动控制 流向涡 涡发生器 气动损失

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波瓣数对波瓣S型混合二元喷管气动热力性能影响 被引量：6

2

作者 杜力伟 刘友宏 +2 位作者 邵万仁 徐速 邓洪伟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期916-926,共11页

依据某型涡扇发动机波瓣S型混合二元喷管,保持波瓣混合器长度、内扩张角、外扩张角以及宽高比不变,依次取波瓣混合器波瓣数为12,14,16,18,20,建立了一组具有不同波瓣数的波瓣S型混合二元喷管模型.采用经过验证的CFD方法,研究了波瓣数对... 依据某型涡扇发动机波瓣S型混合二元喷管,保持波瓣混合器长度、内扩张角、外扩张角以及宽高比不变,依次取波瓣混合器波瓣数为12,14,16,18,20,建立了一组具有不同波瓣数的波瓣S型混合二元喷管模型.采用经过验证的CFD方法,研究了波瓣数对波瓣S型混合二元喷管气动热力性能的影响规律.结果表明:在波瓣尾缘截面至第1个S弯截面区域,波瓣数对流体混合程度产生很大影响,并且热混合效率近乎随波瓣数增加而增加.在第1个S弯截面至波瓣S型混合二元喷管出口截面区域,波瓣数为16的波瓣S型混合二元喷管模型的总压恢复系数始终最低,其余模型的总压恢复系数以及热混合效率没有明显差别.在波瓣S型混合二元喷管出口截面上,波瓣数为16的波瓣S型混合二元喷管模型的热混合效率最高,达到0.850,然而其总压恢复系数相对于该截面上最高值下降了0.289%.此外,波瓣S型混合二元喷管的渐缩型流道能够提高流向涡强迫混合效果,但同时也加速流向涡的耗散速率. 展开更多

关键词 波瓣混合器 波瓣S型混合二元喷管 波瓣数 流向涡 热混合效率 总压恢复系数

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两种超声速燃烧室内氢气燃烧的三维数值研究 被引量：3

3

作者 周建兴 朴英 +2 位作者 岂兴明 祝剑虹 陈美宁 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期470-475,共6页

通过隐式耦合求解可压缩N-S方程及组分方程,对台阶喷射燃烧室和支杆喷射燃烧室内的流场进行了三维数值研究.研究结果表明,支杆喷射燃烧室喷入氢气,在整个流道内产生的流向涡和横向涡更加强烈,更加能够促进氢气和空气在流向的对流掺混和... 通过隐式耦合求解可压缩N-S方程及组分方程,对台阶喷射燃烧室和支杆喷射燃烧室内的流场进行了三维数值研究.研究结果表明,支杆喷射燃烧室喷入氢气,在整个流道内产生的流向涡和横向涡更加强烈,更加能够促进氢气和空气在流向的对流掺混和扩散掺混效果,从而使得燃烧室内的掺混距离缩短;同时,这两个超声速燃烧室内的凹槽结构能起到增强掺混和稳定火焰的作用,使燃烧室后部燃烧区域增大. 展开更多

关键词 航空 航天推进系统 超声速燃烧 氢气 流向涡 掺混效果 数值研究

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超声速燃烧室内氢气燃烧的三维数值研究 被引量：2

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作者 周建兴 朴英 +1 位作者 岂兴明 祝剑虹 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1984-1988,共5页

通过隐式耦合求解可压缩N-S方程及组分方程,对氢气的超声速燃烧进行三维数值模拟,对燃烧室内的冷热态流场,以及氢气喷射压力对燃烧的影响进行了系统分析和研究.研究表明,燃烧放热以及氢气喷射压力提高都会导致燃烧室内波系结构变化,沿... 通过隐式耦合求解可压缩N-S方程及组分方程,对氢气的超声速燃烧进行三维数值模拟,对燃烧室内的冷热态流场,以及氢气喷射压力对燃烧的影响进行了系统分析和研究.研究表明,燃烧放热以及氢气喷射压力提高都会导致燃烧室内波系结构变化,沿周向的流向涡增强,压缩波和膨胀波与氢气核心区的相互作用增强,促进氢气和空气的掺混,更利于氢气的燃烧. 展开更多

关键词 航空 航天推进系统 超声速燃烧 氢气 流向涡 超燃冲压发动机

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高超声速内转式进气道型面流场重构 被引量：11

5

作者 王卫星 朱婷 +1 位作者 张仁涛 李宥晨 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期178-187,共10页

内转式进气道流场参数分布不均,为改善该类进气道的气动性能,本文采用数值仿真方法开展了基于型面的内转式进气道流场重构研究。结果表明:流场重构型面中心线对进气道流场结构及流动特性影响较大,在给定偏距/长度与中心线末端斜率的约... 内转式进气道流场参数分布不均,为改善该类进气道的气动性能,本文采用数值仿真方法开展了基于型面的内转式进气道流场重构研究。结果表明:流场重构型面中心线对进气道流场结构及流动特性影响较大,在给定偏距/长度与中心线末端斜率的约束条件下,选取合适的中心线起始角能够大幅提高进气道的气动性能,改善流场参数分布。与进气道原型方案相比,流场重构型面中心线10°起始角的进气道方案总压恢复系数、抗反压能力最大分别提升33.7%、26.4%,自起动马赫数下降1.1。随着流场重构型面中心线起始角增大,唇罩激波/侧壁边界层干扰诱发的流向涡减弱、流向涡传输轨迹向唇罩一侧偏移,低能流向唇罩两侧迁移趋势增强。在研究范围内,随着流场重构型面中心线起始角增大,隔离段出口总压恢复系数先增大后减小,自起动马赫数先下降后不变。 展开更多

关键词 内转式进气道 流动特性 激波/边界层干扰 流向涡 气动性能

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两向自由度低质量比圆柱体涡激振动的数值计算 被引量：33

6

作者 黄智勇 潘志远 崔维成 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第1期1-9,共9页

使用RANS方程求解器结合SST k-ω湍流模型对低质量比弹性支撑圆柱体在流向和横向(两向)的运动进行了数值计算,着重研究了限制流向运动与否对圆柱体横向振幅的影响。通过对不同质量比圆柱体在较大折合速度范围内的计算,得出了当质量比低... 使用RANS方程求解器结合SST k-ω湍流模型对低质量比弹性支撑圆柱体在流向和横向(两向)的运动进行了数值计算,着重研究了限制流向运动与否对圆柱体横向振幅的影响。通过对不同质量比圆柱体在较大折合速度范围内的计算,得出了当质量比低于m*cri=3.5时,两向自由度的圆柱体比限制流向运动的圆柱体能产生更大的横向振幅。数值计算结果与最近物理实验结果进行了详细的比较和讨论。 展开更多

关键词 涡激振动 低质量比 计算流体动力学 流向和横向运动

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仿生波浪前缘叶片在核电汽轮机中的应用 被引量：4

7

作者 陈桐 谢诞梅 +4 位作者 杨长柱 张恒良 熊扬恒 杜海芬 张敬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期3605-3612,共8页

采用数值模拟的方法研究了仿生波浪前缘对某型核电汽轮机高压末级变工况特性的影响,分析了蒸汽在仿生波浪前缘叶栅内的流动机理。通过研究发现,在所研究的汽轮机级输出功率变化范围内,具有波浪前缘改型动叶栅的核电汽轮机末级相比原型... 采用数值模拟的方法研究了仿生波浪前缘对某型核电汽轮机高压末级变工况特性的影响,分析了蒸汽在仿生波浪前缘叶栅内的流动机理。通过研究发现,在所研究的汽轮机级输出功率变化范围内,具有波浪前缘改型动叶栅的核电汽轮机末级相比原型具有更高的相对内效率。并且,随汽轮机级输出功率的降低,级效率提升幅度相应增大。当级负荷降低至12.5%时,级效率可提高3%。经流动可视化分析,发现动叶栅波浪前缘形成的流向涡结构是造成效率提高的主要原因,在涡结构的生长、延伸、耗散过程中,促进了叶片边界层内流体与主流间的能量交换,从而减小边界层损失。 展开更多

关键词 汽轮机 叶片 波浪前缘 变工况 数值模拟 流向涡

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波瓣混合器的大涡模拟 被引量：2

8

作者 许锦锦 边一帆 +1 位作者 赵马杰 叶桃红 《工业加热》 CAS 2019年第1期35-41,44,共8页

基于开源软件OpenFOAM,对波瓣混合器中的三维复杂流场结构进行了大涡数值模拟(LES),研究了其主要涡结构的形成及其发展规律。研究表明大涡模拟能够较好地捕捉到波瓣混合器中的涡结构特征。由于波瓣混合器的特殊几何外形,使得流向涡产生... 基于开源软件OpenFOAM,对波瓣混合器中的三维复杂流场结构进行了大涡数值模拟(LES),研究了其主要涡结构的形成及其发展规律。研究表明大涡模拟能够较好地捕捉到波瓣混合器中的涡结构特征。由于波瓣混合器的特殊几何外形,使得流向涡产生于波瓣混合器的波瓣处,并在出口截面形成了反向旋转涡对,随着流向距离的增加,涡对破碎成更小尺度的涡结构。与之相对应的,由于射流剪切层中的K-H不稳定性产生的正交涡形成在波瓣混合器的出口截面,其发展过程与流向涡呈现相似的规律。 展开更多

关键词 波瓣混合器 大涡模拟 流向涡 正交涡

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高频阵列式能量沉积对超燃燃烧室性能影响的数值研究

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作者 蔡子林 高峰 +1 位作者 王宏宇 马岑睿 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第3期80-86,共7页

超声速来流具有较大的动量,致使横向射流受来流强压缩的影响难以具有较大的穿透深度,影响了射流在超燃燃烧室中的掺混效率。本文提出了利用能量沉积力、热扰动来辅助提升射流掺混效率的方法,并开展了数值模拟研究。通过求解带能量源项... 超声速来流具有较大的动量,致使横向射流受来流强压缩的影响难以具有较大的穿透深度,影响了射流在超燃燃烧室中的掺混效率。本文提出了利用能量沉积力、热扰动来辅助提升射流掺混效率的方法,并开展了数值模拟研究。通过求解带能量源项和化学反应源项的N-S方程,对比分析了施加在射流前和射流后的两种高频阵列式能量沉积分布方式对带凹腔的超燃燃烧室的影响。研究发现,能量沉积由于增大了射流诱导流向涡的尺度,可提升燃烧室乙烯燃料的掺混性能;能量沉积可提升燃烧室的燃烧效率,且分布在射流后方时燃烧效率较高,相比于基准工况提高了29%;能量沉积的加入略微降低了燃烧室总压恢复系数。 展开更多

关键词 超燃燃烧室 能量沉积 流向涡 掺混 燃料喷注 总压恢复系数 冲压发动机

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侧偏捕获对内收缩进气道起动的影响

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作者 马涛 苏纬仪 张堃元 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期149-158,共10页

侧偏捕获是高超声速内转进气道的常见捕获形式之一,但侧偏捕获对进气道起动的影响并不清楚。为探索侧偏捕获对高超声速内收缩进气道起动的影响,采用数值模拟方法研究了侧偏捕获进气道的起动机理。结果表明,无量纲侧偏距离为0.04时,进气... 侧偏捕获是高超声速内转进气道的常见捕获形式之一,但侧偏捕获对进气道起动的影响并不清楚。为探索侧偏捕获对高超声速内收缩进气道起动的影响,采用数值模拟方法研究了侧偏捕获进气道的起动机理。结果表明,无量纲侧偏距离为0.04时,进气道再起动马赫数相对于对称进气道降低3.6%;无量纲侧偏距离为0.06时,进气道再起动马赫数降低7.6%。起动过程的边界层分离表明,内收缩进气道起动过程受分离区的影响很大。侧偏捕获进气道缩小了分离区,有利于再起动。相对于对称捕获进气道,侧偏捕获进气道会形成两个非对称、强度不等的流向涡。侧偏捕获减弱了流向涡对隔离段空间的占据作用,改善了内收缩进气道的性能。 展开更多

关键词 侧偏捕获 内收缩进气道 再起动 分离区 流向涡

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关于二维平面圆柱涡激振动的数值模拟

11

作者 唐照评 王微微 杜远征 《港工技术》 2013年第4期20-23,共4页

利用有限元软件Adina建立平面二维圆柱绕流的数值模型,模拟低雷诺数条件下流体与圆柱间的涡激振动。随着流速加大,圆柱振动经历非锁定—锁定—脱离锁定的过程,由于锁定形态下圆柱振动与尾涡脱落引起的流体力形成共振,使圆柱的振幅增大... 利用有限元软件Adina建立平面二维圆柱绕流的数值模型,模拟低雷诺数条件下流体与圆柱间的涡激振动。随着流速加大,圆柱振动经历非锁定—锁定—脱离锁定的过程,由于锁定形态下圆柱振动与尾涡脱落引起的流体力形成共振,使圆柱的振幅增大。仅考虑圆柱顺流向振动时,横流向振幅略有增加;同时考虑圆柱在平面内的旋转和顺流向振动时,横流向振幅显著增加、锁定区间加宽,且质量比越低变化就越明显。 展开更多

关键词 圆柱绕流 涡激振动 ADINA 平面内旋转 顺流向振动

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