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马赫数与肩壁尾切对涡轮转子叶尖气动损失与传热特性的影响研究
1
作者 蒋首民 蒋红梅 +4 位作者 陶志 闫毅飞 卢少鹏 崔星 宋立明 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期89-98,共10页
为了掌握马赫数和肩壁尾切构型对涡轮转子叶尖气动和传热特性的影响,利用瞬态传热测试技术在跨声速条件下开展了叶栅总压损失和叶尖传热系数的测量,并结合数值仿真揭示了上述因素的影响机理。结果表明,随着出口马赫数(Ma=0.45,0.60,0.75... 为了掌握马赫数和肩壁尾切构型对涡轮转子叶尖气动和传热特性的影响,利用瞬态传热测试技术在跨声速条件下开展了叶栅总压损失和叶尖传热系数的测量,并结合数值仿真揭示了上述因素的影响机理。结果表明,随着出口马赫数(Ma=0.45,0.60,0.75)的增加,叶尖附近的叶尖泄漏涡和上通道涡的强度和尺度逐渐增大,导致叶栅总压损失系数大幅增加。随着出口马赫数增大,叶尖表面传热系数的分布趋势基本不变,但是由于泄漏流速度增大,导致叶尖表面传热系数显著增大。在Ma=0.75工况下,对比了吸力侧尾切和压力侧尾切两种构型与基准叶尖模型的气动与传热特性。相比基准模型,吸力侧尾切构型和压力侧尾切构型均能降低叶尖区域的气动损失,降低幅度分别为4.1%和4.2%。与基准模型相比,吸力侧尾切构型增大了切口附近的传热系数,但显著降低了叶尖尾缘区域的传热系数;压力侧尾切构型则大幅增加了叶尖尾缘附近的传热系数。 展开更多
关键词 涡轮转子叶尖 肩壁尾切 传热特性 气动损失 马赫数
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凹槽叶尖尾缘设计对高压涡轮气动性能的影响
2
作者 蒋红梅 张子扬 卢少鹏 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期196-206,共11页
针对凹槽叶尖,设计全凹槽、压力侧尾切、吸力侧尾切尾缘构型,研究不同尾缘构型及尾切位置对叶尖流动机理及气动性能影响规律。结果表明:压力侧尾切叶尖会导致凹槽涡泄漏位置前移,并且在吸力侧叶尖相应位置附近形成尾切涡,从而导致尾缘... 针对凹槽叶尖,设计全凹槽、压力侧尾切、吸力侧尾切尾缘构型,研究不同尾缘构型及尾切位置对叶尖流动机理及气动性能影响规律。结果表明:压力侧尾切叶尖会导致凹槽涡泄漏位置前移,并且在吸力侧叶尖相应位置附近形成尾切涡,从而导致尾缘下游总压损失增大,最多增加了7.1%;吸力侧尾切叶尖凹槽内流动从切除位置流出而非横跨吸力侧肋边泄漏,总压损失相对减小,最多减小了4.6%。相较于全凹槽叶尖构型和压力侧尾切构型,吸力侧尾切构型具有更优的气动性能。 展开更多
关键词 高压涡轮 泄漏流 凹槽叶尖 气动性能 尾切
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基于肋条切除的尖区旋涡演化调控研究
3
作者 陈凯来 张伟昊 +3 位作者 王宇凡 蒋首民 陈云 马广健 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1314-1323,共10页
叶尖端区各种旋涡的演化对涡轮气动性能有较大影响,本文采用数值模拟的方法,通过肋条部分切除的方式对尖区旋涡的控制进行了研究。结果表明:切除前缘吸力侧肋条使泄漏流与通道涡掺混,能延迟泄漏涡的形成并抑制通道涡在下游的发展,涡轮... 叶尖端区各种旋涡的演化对涡轮气动性能有较大影响,本文采用数值模拟的方法,通过肋条部分切除的方式对尖区旋涡的控制进行了研究。结果表明:切除前缘吸力侧肋条使泄漏流与通道涡掺混,能延迟泄漏涡的形成并抑制通道涡在下游的发展,涡轮级效率有小幅提升;切除尾缘吸力侧肋条使凹槽腔内流体卷入泄漏涡,能补充泄漏涡的动量从而减小泄漏涡的破碎损失,涡轮级效率提升明显。 展开更多
关键词 轴流涡轮 泄漏流动 肋条切除 旋涡控制
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突肩叶尖开槽对叶尖间隙流动和冷却特性的影响 被引量：1
4
作者 成锋娜 常海萍 +2 位作者 张镜洋 田兴江 杜治能 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期125-133,共9页
为了分析不同叶尖形式下的间隙泄漏流动,采用标准k-ε两方程模型求解雷诺平均N-S方程组的数值方法,研究了突肩叶尖开槽对叶尖流动和冷却特性的影响,气膜孔位置、机匣相对运动和吹风比也在考虑范围之内,详细分析了间隙泄漏流场、泄漏流... 为了分析不同叶尖形式下的间隙泄漏流动,采用标准k-ε两方程模型求解雷诺平均N-S方程组的数值方法,研究了突肩叶尖开槽对叶尖流动和冷却特性的影响,气膜孔位置、机匣相对运动和吹风比也在考虑范围之内,详细分析了间隙泄漏流场、泄漏流量、泄漏损失以及叶尖气膜冷却效率。研究结果表明:突肩叶尖前缘和尾缘开槽均会使间隙泄漏流量增大,且随着开槽长度的增加而增大。压力侧尾缘开槽会使间隙泄漏损失增大,叶尖气膜冷却效率略微降低;吸力侧尾缘开槽会使得部分泄漏流从开槽处流出间隙,抑制泄漏流与主流之间的掺混,从而减小泄漏损失,并且会使叶尖气膜冷却效率增大;吸力侧前缘开槽对间隙泄漏损失和叶尖气膜冷却效率没有明显影响,但是从前缘进入凹槽内的泄漏流会改变叶尖表面气膜冷却效率的分布。吹风比增大时叶尖结构对叶尖气膜冷却效率的影响减小。机匣相对运动会减小叶尖间隙泄漏流量、泄漏损失和叶尖气膜冷却效率,但是突肩开槽的影响规律不变。 展开更多
关键词 突肩开槽 机匣相对运动 吹风比 间隙泄漏损失 气膜冷却效率
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