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跨音速轴流压气机叶顶间隙变化对其性能影响
1
作者 王巍 何武亮 +2 位作者 孙伟文 贺天存 王柏贺 《热科学与技术》 北大核心 2025年第2期174-182,共9页
为了研究叶顶间隙变化对多级轴流压气机性能的影响规律,以NASA设计的五级核心轴流压气机74A的前3.5级压气机为研究对象,基于S-A湍流模型,采用三维定常求解方法,研究高转速(跨音速)与低转速(亚音速)下多级轴流压气机叶顶间隙变化对间隙... 为了研究叶顶间隙变化对多级轴流压气机性能的影响规律,以NASA设计的五级核心轴流压气机74A的前3.5级压气机为研究对象,基于S-A湍流模型,采用三维定常求解方法,研究高转速(跨音速)与低转速(亚音速)下多级轴流压气机叶顶间隙变化对间隙流动影响,揭示间隙流动影响压气机特性的机理。结果表明:叶顶间隙增大使叶顶泄漏流与主流的相互干涉作用增大,同时跨声速存在的激波使无量纲螺旋度变化程度加剧,表明泄漏涡破碎程度加剧,且熵增区域与效率相关,而低能区域与压比相关。叶顶间隙每增大17%时,高转速与低转速最大效率分别下降约为0.155%与0.170%,对应总压比下降0.023%与0.086%。压气机最高效率及对应总压比与叶顶间隙变化呈线性关系,该研究成果为多级轴流压气机一维性能提供准确预测。 展开更多
关键词 轴流压气机 叶顶泄漏流 叶顶泄漏涡 激波 无量纲螺旋度
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凹陷壁面附近空化泡溃灭诱导的针状射流现象的数值研究
2
作者 刘宇航 段靖飞 +4 位作者 刘一帆 胡进森 王笑语 高丹 张宇宁 《核科学与工程》 北大核心 2025年第4期784-793,共10页
基于开源软件OpenFOAM,采用流体体积法对半球形凹陷壁面附近空化泡溃灭诱导的针状射流现象进行了模拟研究。重点对针状射流形成与演化、射流诱导的冲击波以及流场中涡的演化开展了定性分析,并对针状射流的速度及空化泡内、外压力峰值随... 基于开源软件OpenFOAM,采用流体体积法对半球形凹陷壁面附近空化泡溃灭诱导的针状射流现象进行了模拟研究。重点对针状射流形成与演化、射流诱导的冲击波以及流场中涡的演化开展了定性分析,并对针状射流的速度及空化泡内、外压力峰值随时间的变化进行了定量分析。结果表明:空化泡溃灭时出现的颈缩断裂是针状射流形成的核心机制,射流速度峰值可达900 m/s;随着射流发展,射流在泡内激发生成两道传播速度不同的冲击波。此外,当射流刺穿空化泡和撞击壁面时,射流顶端的液体压力骤增;针状射流在平壁面、泡内以及凹陷底部诱发涡的生成。其中,位于凹陷底部的涡沿径向向凹陷外演化发展,并逐渐分裂为多个涡结构。 展开更多
关键词 空化泡 凹陷壁面 针状射流 冲击波 涡
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叶片依附式涡流发生器对压气机转子叶栅的流动控制
3
作者 宋天楚 王萌 +1 位作者 陈小虎 王忠义 《航空动力学报》 北大核心 2025年第7期276-287,共12页
提出基于叶片依附式楔形涡流发生器(VG)的压气机叶栅内部流动控制方法,并开展三维稳态雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法对其进行数值仿真研究。对4种不同形状方案的VG叶栅性能开展计算并分析内部流动,研究结果表明:倒置对称方案的VG可... 提出基于叶片依附式楔形涡流发生器(VG)的压气机叶栅内部流动控制方法,并开展三维稳态雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法对其进行数值仿真研究。对4种不同形状方案的VG叶栅性能开展计算并分析内部流动,研究结果表明:倒置对称方案的VG可以有效改善叶栅性能。不同形状的VG均可以抑制激波/附面层干扰分离,但控制效果相差明显。在弯曲的压气机叶栅通道中,倒置方案的VG涡紧贴吸力面,控制效果强于VG涡远离吸力面的正置方案。对称方案产生的VG涡对强度低可以沿轴向抑制激波/附面层干扰分离,非对称方案产生的VG涡强度高可以沿轴向和展向抑制分离,但会伴随更大的静压损失。因此综合VG的分离抑制效果和其本身引入的负面影响,倒置对称方案更适用于控制压气机叶栅内部的流动分离。 展开更多
关键词 涡流发生器 压气机转子叶栅 激波/附面层干扰 流动控制 涡系
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跨声速轴流压气机非定常流动机理研究
4
作者 郎进花 康嘉诚 +1 位作者 安光耀 张磊 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第1期72-82,共11页
为了探究轴流压气机单转子叶顶区域的非定常流动机理,针对某跨声速压气机开展数值模拟研究,探究了叶顶泄漏流流场非定常演化特性。研究发现:该转子叶顶非定常流动现象特征频率为1863.3 Hz。吸力面前缘形成的泄漏涡,在一个波动周期内发... 为了探究轴流压气机单转子叶顶区域的非定常流动机理,针对某跨声速压气机开展数值模拟研究,探究了叶顶泄漏流流场非定常演化特性。研究发现:该转子叶顶非定常流动现象特征频率为1863.3 Hz。吸力面前缘形成的泄漏涡,在一个波动周期内发生破碎,并形成一个新的涡结构;该结构受到压力面吸力面之间的压差及前缘脱体激波共同作用逐渐向相邻叶片压力面前缘外沿移动,并在此跨周期演化过程中出现约1/9周期的维持现象;泄漏涡破碎后形成的涡结构消散的同时与下一个循环中破碎的涡共同作用,在通道内形成堵塞区,受激波的影响,进一步加剧“前缘溢流”现象的生成。也依此推测出,涡波干涉导致的泄漏涡破碎是诱发流场非定常性的关键因素。泄漏涡破碎后在相邻叶片前缘形成新的涡结构,其随时间变化发生的一系列演化过程是造成叶顶区域非定常流动的主要原因。 展开更多
关键词 轴流压气机 数值模拟 泄漏涡 涡波干涉 非定常流动
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基于涡流发生器的内转式进气道流场组织研究 被引量：2
5
作者 王卫星 刘佳思 +2 位作者 刘精彩 李冬 朱家浩 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期24-39,共16页
内转式进气道唇罩激波/边界层扫掠干扰诱发类锥形涡并进一步发展成空间流向涡,导致低能流向压缩面侧堆积,流场参数分布不均匀。为了改善内转式进气道流场结构,本文采用数值仿真方法开展了涡流发生器(Vortex Generator,VG)及其几何参数... 内转式进气道唇罩激波/边界层扫掠干扰诱发类锥形涡并进一步发展成空间流向涡,导致低能流向压缩面侧堆积,流场参数分布不均匀。为了改善内转式进气道流场结构,本文采用数值仿真方法开展了涡流发生器(Vortex Generator,VG)及其几何参数对内转式进气道流动特性影响的研究。研究结果表明:VG安装于干扰区内,其诱导形成反向漩涡,减弱了压缩面侧流向涡强度,有效阻碍了低能流向压缩面迁移堆积,促进了低能流与主流掺混,原型进气道隔离段出口大尺度类圆形低总压区被分割成两个小尺度低总压区,有效提升了进气道流场均匀度。在研究范围内,VG高度和安装角影响进气道流动特性,随着VG高度与安装角增大,其诱导的反向漩涡增强,流场均匀度提升,总压恢复系数下降。与原型进气道相比,设计状态,通流条件下VG进气道隔离段出口总压恢复系数与畸变指数DC_(60)分别下降0.54%,36.8%;84,141倍反压条件下,VG进气道隔离段出口总压恢复系数分别上升4.60%,12.0%;有效改善了进气道流动特性。 展开更多
关键词 内转式进气道 涡流发生器 流动控制 流向涡 扫掠激波/边界层干扰
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超声速喷流激波噪声基础问题数值模拟研究进展 被引量：1
6
作者 张树海 武从海 +2 位作者 罗勇 韩帅斌 张俊龙 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-27,共27页
超声速喷流问题是一个包含激波、旋涡、湍流和声波的多尺度复杂流动问题,其数值模拟方法及激波噪声产生机制是相关研究的长期热点和难点。本文简要回顾了超声速喷流激波噪声研究进展,重点介绍了针对激波噪声计算方法的非物理噪声消除技... 超声速喷流问题是一个包含激波、旋涡、湍流和声波的多尺度复杂流动问题,其数值模拟方法及激波噪声产生机制是相关研究的长期热点和难点。本文简要回顾了超声速喷流激波噪声研究进展,重点介绍了针对激波噪声计算方法的非物理噪声消除技术和光滑因子设计准则,针对超声速喷流激波噪声研究设计的模型问题(包括旋涡–旋涡相互作用、激波–旋涡相互作用和激波–剪切层相互作用等),以及轴对称和三维超声速喷流的研究进展。本文还介绍了作者最近针对超声速喷流开展的三维直接数值模拟、实验验证工作和初步分析结果(包括轴对称模态定位、束缚波演化和摆动模态发展等)。 展开更多
关键词 超声速喷流 激波 旋涡 湍流 噪声 数值模拟
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高超声速飞行器激波干扰区缝隙流动传热特性研究 被引量：1
7
作者 李宗阳 窦怡彬 +2 位作者 任智毅 陆云超 陈俊铭 《气体物理》 2024年第2期1-8,共8页
针对高超声速飞行器激波干扰区附近缝隙流动传热问题,建立激波发生器和缝隙的二维模型,利用CFD仿真分析技术,分别研究了激波作用于缝隙前、缝隙中和缝隙后情况下缝隙内部流动传热特性。结果表明,相比较无激波的状态,激波作用于缝隙前和... 针对高超声速飞行器激波干扰区附近缝隙流动传热问题,建立激波发生器和缝隙的二维模型,利用CFD仿真分析技术,分别研究了激波作用于缝隙前、缝隙中和缝隙后情况下缝隙内部流动传热特性。结果表明,相比较无激波的状态,激波作用于缝隙前和缝隙中时,会明显改变缝隙内部流体的旋涡结构,使得缝隙内部流动强度和热量急剧增加;当激波作用于缝隙后部时,缝隙内部流体的旋涡结构没有明显改变,且靠近缝隙口的远端壁面热流有局部降低,有利于热防护结构的维型。研究结果表明,结构热防护设计时应避免激波作用在缝隙前部和中部的位置。 展开更多
关键词 激波干扰 缝隙 流动传热 旋涡结构
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一类TVD型的迎风紧致差分格式 被引量：14
8
作者 涂国华 袁湘江 +1 位作者 夏治强 呼振 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2006年第6期675-682,共8页
给出一种迎风型TVD(total variation diminishing)格式的构造方法,该方法通过限制器来抑制线性紧致格式在模拟间断流场时的非物理波动,可构造出非线性TVD型紧致格式(CTVD).然后采用该法构造出了3阶和5阶的TVD型紧致格式,并通过模拟一维... 给出一种迎风型TVD(total variation diminishing)格式的构造方法,该方法通过限制器来抑制线性紧致格式在模拟间断流场时的非物理波动,可构造出非线性TVD型紧致格式(CTVD).然后采用该法构造出了3阶和5阶的TVD型紧致格式,并通过模拟一维组合波和Riemann问题,二维激波_涡相互干扰和激波_边界层相互作用等来考察它们的性能.数值实验表明了该类格式的高阶精度和分辨率,且过间断基本无振荡. 展开更多
关键词 高精度计算格式 紧致格式 TVD格式 激波-涡 激波-边界层
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不同转速下跨声速轴流压气机内部流动失稳的机理 被引量：9
9
作者 张皓光 谭锋 +2 位作者 安康 楚武利 吴艳辉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1370-1380,共11页
以跨声速轴流压气机转子NASA Rotor 67为研究对象,采用数值模拟方法,开展100%、80%及60%转速下跨声速轴流压气机内部流动失稳触发机制的机理研究。数值结果与实验数据的对比分析表明:在3个转速下,数值总性能曲线的变化趋势与实验数据符... 以跨声速轴流压气机转子NASA Rotor 67为研究对象,采用数值模拟方法,开展100%、80%及60%转速下跨声速轴流压气机内部流动失稳触发机制的机理研究。数值结果与实验数据的对比分析表明:在3个转速下,数值总性能曲线的变化趋势与实验数据符合一致。通过压气机内部流场的详细分析,得出其基本流动机理。在3个转速下,随着压气机节流,叶顶泄漏涡(TLV)的起始位置逐渐向叶片前缘移动,叶顶泄漏涡也逐渐向相邻叶片压力面偏转,相比近峰值效率点,近失速点时在100%、80%以及60%转速下叶顶泄漏涡的偏转角度分别为3°、6°和9°。在100%和80%转速下,叶顶泄漏涡与激波相互作用所导致的堵塞是触发压气机内部流动失稳的机制,并且在80%转速下,叶顶泄漏涡发生破碎;而在60%转速下,泄漏涡在相邻叶片出现的叶顶前缘溢流(LESF)是触发压气机内部流动失稳的主要机制,叶片吸力面尾缘出现的小尺度附面层气流分离(BLFS)不是主要机制。 展开更多
关键词 跨声速轴流压气机 非设计转速 泄漏流/涡 激波 前缘溢流
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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
10
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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超声速大攻角旋成体迎风激波数值模拟 被引量：7
11
作者 陈大伟 马小亮 杨国伟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期721-732,共12页
旋成弹体在大攻角超声速流动中其迎风面上有时会出现一种迎风激波,采用非定常雷诺平均的Navier- Stokes方程以及两方程kw-sst和代数B-L湍流模型成功地模拟了该现象,验证了该迎风激波是由于流场主旋涡导致超声速流动偏移造成的涡诱导激... 旋成弹体在大攻角超声速流动中其迎风面上有时会出现一种迎风激波,采用非定常雷诺平均的Navier- Stokes方程以及两方程kw-sst和代数B-L湍流模型成功地模拟了该现象,验证了该迎风激波是由于流场主旋涡导致超声速流动偏移造成的涡诱导激波的一部分的结论。 展开更多
关键词 旋成体 迎风激波 kω—sst模型 涡诱导激波 雷诺平均N-S方程
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圆形出口内转式进气道流动特征 被引量：13
12
作者 王卫星 郭荣伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期533-544,共12页
采用数值仿真的方法研究了内转式进气道的流动特征。研究表明:设计状态在近壁面唇罩激波诱发了二次流,进而发展形成流向涡,造成低能流堆积,隔离段出口流场分布不均,消弱了进气道的抗反压能力。有攻角条件下,口面激波偏离唇罩前缘,激波... 采用数值仿真的方法研究了内转式进气道的流动特征。研究表明:设计状态在近壁面唇罩激波诱发了二次流,进而发展形成流向涡,造成低能流堆积,隔离段出口流场分布不均,消弱了进气道的抗反压能力。有攻角条件下,口面激波偏离唇罩前缘,激波形态发生改变,激波波面中部展向具有准二维特性,压缩面两侧气流压缩变弱,激波层变薄,出现局部膨胀区;有攻角条件下的无黏流场,在进气道压缩段形成三维流向涡,该流向涡促进高能高速气流向壁面迁移,改善了黏性条件下隔离段出口流场的均匀度。 展开更多
关键词 流向涡 激波形态 流场特性 内转式进气道 数值仿真
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双层壳型涡轮叶片中冲击旋流换热增益效果试验 被引量：7
13
作者 李鑫 毛军逵 +2 位作者 王小平 郭文 苏云亮 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期325-330,共6页
以双层壳型涡轮叶片内冷通道中旋流换热特性为研究对象,采用热膜法,对双层壳型冷却结构中的狭小受限通道中,旋流作用下换热特性的变化规律开展了细致的试验研究。重点分析了冷却空气的旋流作用对换热的强化增益效果。试验中通过改变冲... 以双层壳型涡轮叶片内冷通道中旋流换热特性为研究对象,采用热膜法,对双层壳型冷却结构中的狭小受限通道中,旋流作用下换热特性的变化规律开展了细致的试验研究。重点分析了冷却空气的旋流作用对换热的强化增益效果。试验中通过改变冲击Re数(10 000～20 000),冲击间距和冲击孔直径之比H/D(0.35～1.7)等参数,研究了其对旋流的形成及内表面局部换热系数的影响规律。研究发现:由于双层壳型叶片内冷通道的空间受限,冷却空气在通道内形成了旋流结构,该旋流结构显著影响了内表面的局部换热系数并可以有效提高换热效果。研究结果表明:内表面局部换热系数对冲击间距和冲击孔直径之比H/D最为敏感,对于不同冲击Re数,存在一个最佳的H/D使得旋流换热增益效果达到最大(Re=10 000时,最佳H/D为0.95;Re=15 000,20 000,最佳H/D=0.63)。 展开更多
关键词 涡轮 涡轮叶片 冲击 旋流+ 换热+
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M型截面流道对旋涡泵性能的影响分析 被引量：8
14
作者 王洋 李亚成 +2 位作者 曹璞钰 刘洋 吕忠斌 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期77-82,共6页
为了减少旋涡泵流道内部冲击损失，提升旋涡泵的性能，研究了基于面积不变理论改变旋涡泵流道截面形状的方法。采取流道形状贴合流动状态的策略，改变流道截面形状为M型，利用CFD技术对参考泵和M型截面流道的内部流动进行多工况三维数... 为了减少旋涡泵流道内部冲击损失，提升旋涡泵的性能，研究了基于面积不变理论改变旋涡泵流道截面形状的方法。采取流道形状贴合流动状态的策略，改变流道截面形状为M型，利用CFD技术对参考泵和M型截面流道的内部流动进行多工况三维数值模拟分析，对比两者之间的扬程、效率曲线，并分析流道截面的流线图。结果表明，相比矩形流道，M型截面流道在扬程和效率上均有所提升，流道内叶片出口处的乱流有所改善，M型截面流道中液流更加平滑，但是过流面积增加，摩擦损失也随之增大。 展开更多
关键词 旋涡泵 流道 冲击损失 摩擦损失 数值模拟
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流构耦合作用下柱状薄膜充气过程的流场 被引量：2
15
作者 王从磊 孙建红 +1 位作者 许常悦 侯斌 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1661-1669,共9页
采用Euler-Lagrangian方法,重点研究了柱状薄膜充气过程的流场特性.研究表明：在入口气流速度为50~90m/s,入口气流压力为1.0~1.4MPa条件下,柱状薄膜在充气初始阶段,两端会出现上下摆动的鼓包现象.通过分析柱状薄膜内部流场中的气流组织... 采用Euler-Lagrangian方法,重点研究了柱状薄膜充气过程的流场特性.研究表明：在入口气流速度为50~90m/s,入口气流压力为1.0~1.4MPa条件下,柱状薄膜在充气初始阶段,两端会出现上下摆动的鼓包现象.通过分析柱状薄膜内部流场中的气流组织、涡量输运以及旋涡与激波相互作用,发现气流在充气口附近形成弧形激波,使流动发生偏转.偏转气流在充气口两侧形成旋涡,和激波相互作用形成局部超声速区.另一方面,对柱状薄膜应力分布的研究发现,充入气流造成柱状薄膜顶部与两端的局部应力集中,是影响稳定性与安全性的重要因素.不同入口气流压力与速度条件下柱状薄膜应力分布与摆动情况表明,入口气流压力的变化对安全性的影响相对重要,而入口气流速度对稳定性的影响更加显著. 展开更多
关键词 柱状薄膜 流构耦合 可压缩流动 充气 旋涡 激波
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高负荷涡轮端区非定常流动相互作用研究 被引量：10
16
作者 綦蕾 邹正平 +1 位作者 刘火星 李维 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期584-596,共13页
采用三维黏性非定常数值模拟方法研究了某型高压涡轮端区非定常流动相互作用,着重研究了上游静子尾迹与转子二次流的非定常作用机制,同时还分析了负荷分布、激波等对端区非定常流动的影响。结果表明,静子尾迹的非定常作用一定程度减小... 采用三维黏性非定常数值模拟方法研究了某型高压涡轮端区非定常流动相互作用,着重研究了上游静子尾迹与转子二次流的非定常作用机制,同时还分析了负荷分布、激波等对端区非定常流动的影响。结果表明,静子尾迹的非定常作用一定程度减小了转子轮毂二次流的径向涡量;尾迹对流向涡量的影响取决于尾迹沿叶高的分布,当吸力面一侧的尾迹具有与二次流方向相反的流向涡量时,二次流的流向涡量减小;非定常效应还使得转子叶片根部负荷略为减小,也一定程度上抑制了转子轮毂二次流的发展。此外,受静子尾缘激波的影响,转子叶片表面负荷分布发生明显的周期性变化,导致叶片表面承受较强的非定常力,在涡轮设计中必须考虑。另外,通过计算涡轮级中的熵增和熵产,定量地分析了端区非定常相互作用产生的损失,并得到了一些有意义的结论。 展开更多
关键词 二次涡 上游尾迹 激波 非定常相互作用 涡轮
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机匣周向槽抽吸影响跨声速压气机转子性能的数值研究 被引量：2
17
作者 陆华伟 韩兴伟 +3 位作者 张永超 王永亮 钟兢军 郭爽 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1191-1195,共5页
利用数值模拟的方法对跨声速压气机模拟分析。针对叶尖流道中因激波及叶尖泄漏涡等导致的复杂二次流动,利用叶尖周向抽吸槽改善跨声速压气机叶尖流动状态。其结果表明:在近失速工况下叶尖周向抽吸槽有效削弱了叶尖低能损失流动,在合理... 利用数值模拟的方法对跨声速压气机模拟分析。针对叶尖流道中因激波及叶尖泄漏涡等导致的复杂二次流动,利用叶尖周向抽吸槽改善跨声速压气机叶尖流动状态。其结果表明:在近失速工况下叶尖周向抽吸槽有效削弱了叶尖低能损失流动,在合理范围内大流量抽吸会使抽吸效果更好。 展开更多
关键词 跨声速压气机转子 周向抽吸槽 叶尖泄漏涡 激波
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数值研究激波与旋涡的相互作用 被引量：4
18
作者 陆夕云 庄礼贤 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1993年第3期257-263,共7页
从非定常形式的Euler方程出发,数值模拟了运动激波与旋涡相互作用的非定常流动过程。为保证激波具有较高的分辨率,采用对称型TVD格式进行了数值计算。结果表明。这样可以有效地模拟流场中一些复杂的流动现象,如激波变形、激波分叉和三... 从非定常形式的Euler方程出发,数值模拟了运动激波与旋涡相互作用的非定常流动过程。为保证激波具有较高的分辨率,采用对称型TVD格式进行了数值计算。结果表明。这样可以有效地模拟流场中一些复杂的流动现象,如激波变形、激波分叉和三波点的形成,以及旋涡结构的变化过程等,并与已有的实验流动显示相符良好。同时,也是对TVD格式求解这类问题的一次初步尝试。 展开更多
关键词 激波 旋涡 数值模拟 非定常流动
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网格自适应技术在复杂外形流场模拟中的应用 被引量：9
19
作者 唐静 郑鸣 +1 位作者 邓有奇 李彬 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期752-757,共6页
建立了一套适用于非结构混合网格自适应方法,针对激波和涡的不同特征采用不同加密探测器,各向异性加密棱柱单元并沿物面法向方向剖分所有棱柱层,各向异性剖分四面体单元,并保证四面体与棱柱交界面上网格协调。构造Hermit插值近似投影物... 建立了一套适用于非结构混合网格自适应方法,针对激波和涡的不同特征采用不同加密探测器,各向异性加密棱柱单元并沿物面法向方向剖分所有棱柱层,各向异性剖分四面体单元,并保证四面体与棱柱交界面上网格协调。构造Hermit插值近似投影物面新加网格点和基于Laplacian光滑方法对空间网格进行优化。通过网格自适应加密,使用Roe格式计算高超声速球头绕流的红玉现象得到明显减轻。F16飞机含激波和脱体涡的流场自适应计算表明,网格加密集中在激波面和涡核附近区域,激波和涡计算更准确。 展开更多
关键词 网格自适应 复杂构型 红玉现象 激波 脱体涡
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前体涡发生器对轴对称高超声速进气道激波振荡流动的影响实验 被引量：4
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作者 高文智 李祝飞 +1 位作者 曾亿山 杨基明 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期209-220,共12页
激波振荡是高超声速进气道不起动过程中常见的流动现象,会显著降低进气道气流捕获与压缩效率、产生剧烈的非定常气动力载荷而危害飞行器安全.从激波振荡的控制出发,实验研究了前体转捩带位置的涡发生器对轴对称高超声速进气道激波振荡... 激波振荡是高超声速进气道不起动过程中常见的流动现象,会显著降低进气道气流捕获与压缩效率、产生剧烈的非定常气动力载荷而危害飞行器安全.从激波振荡的控制出发,实验研究了前体转捩带位置的涡发生器对轴对称高超声速进气道激波振荡流动的影响.分别在起动和激波振荡两种进气道流态下,选择无、0.5 mm与1 mm高度涡发生器工况进行对比研究.并采用高速纹影与壁面动态测压同步记录非定常流动特征.结果表明,1 mm高度内的涡发生器对起动状态的进气道主流流场结构、壁面压强分布影响不显著.但对于激波振荡流动,涡发生器会明显缩小外压缩面分离区运动范围,缩短振荡周期,提升振荡周期内壁面压强的时均值.涡发生器的影响程度随其高度的增大而增强,其中振荡周期从无涡发生器的4 ms缩短到1 mm高度涡发生器的3.13 ms.此外,0.5 mm高度涡发生器会使得进气道内部测点的压强振荡幅值整体下降,相比无涡发生器工况的下降幅度可达23%.流场结构与壁面压强信号的分析表明,涡流发生器主要通过其产生的流向涡影响激波振荡流动,包含流向涡对下游边界层的扰动以及流向涡与分离区的相互干扰. 展开更多
关键词 激波振荡 高超声速进气道 涡发生器 非定常分离流 激波风洞
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