【摘 要】
：
为研究高亚声速下附面层抽吸参数对流动分离控制的效果和机理,以高负荷扩压叶栅为研究对象,通过数值方法研究了抽吸布局和抽吸流量对叶栅内部流动分离控制效果的影响.结果表明,附面层抽吸能够显著改善叶栅内部流动,降低因附面层分离和端区角区分离、相互掺混造成的流动损失;高亚声速下附面层抽吸的最佳位置在附面层充分发展区域而非分离起始点附近;1.32％抽吸流量下,在叶片吸力面距离尾缘34％弦长处进行附面层抽吸的效果最佳,叶栅总损失降低54.03％;各抽吸槽因抽吸强度的降低使组合抽吸对于进一步改善流动效果并不明显;抽吸流量
【机 构】
：
西北工业大学 动力与能源学院,陕西西安 710129;西北工业大学 翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室,陕西西安 710129;西安交通大学 航天航空学院,陕西西安 710049
论文部分内容阅读
为研究高亚声速下附面层抽吸参数对流动分离控制的效果和机理,以高负荷扩压叶栅为研究对象,通过数值方法研究了抽吸布局和抽吸流量对叶栅内部流动分离控制效果的影响.结果表明,附面层抽吸能够显著改善叶栅内部流动,降低因附面层分离和端区角区分离、相互掺混造成的流动损失;高亚声速下附面层抽吸的最佳位置在附面层充分发展区域而非分离起始点附近;1.32％抽吸流量下,在叶片吸力面距离尾缘34％弦长处进行附面层抽吸的效果最佳,叶栅总损失降低54.03％;各抽吸槽因抽吸强度的降低使组合抽吸对于进一步改善流动效果并不明显;抽吸流量与抽吸效果呈正相关的关系,但是高亚声速下通过附面层抽吸无法完全消除高负荷叶栅内部角区分离.
其他文献
针对一种级间旋转爆震涡轴发动机概念建立了集总参数模型,研究了发动机内部温度、压力、流量分配及涡轮效率等参数随爆震燃烧特性的变化规律.研究结果表明:级间旋转爆震燃烧室的引入可实现对燃气的二次增温增压,能够较为明显地提升涡轴发动机单位功率,但同时也将改变发动机主流与冷却气流的流量分配比例,使得涡轮流量系数和级载荷系数变化、涡轮效率下降;T700涡轴发动机在引入级间旋转爆震燃烧室后,最优爆震燃烧温升为560K,单位功率增加36.9％,耗油率上升14.6％.相比于高热力循环参数发动机(压气机压比πC=21,主燃烧
为研究预冷发动机的循环特性,提出了一种结构简单、部件匹配难度低的液氢预冷吸气式发动机构型,分析了其热力循环过程,比较了与预冷膨胀式空气涡轮冲压发动机(ATREX)在循环方式上的异同.基于部件法建模,提出了一种通用的自定义部件计算顺序的方法,解决了加热器部件冷热两端的先后计算问题,发展了整机性能计算模型,计算并分析了关键循环参数对发动机性能的影响.计算结果表明:在设计点,压气机压比和燃油流量对发动机性能影响显著,而涡轮前温度主要影响燃油流路部件参数的选择.沿飞行轨迹,增大压气机设计压比、设计燃油流量可以提高
为了获得气流的掺混效果与引射过程总体性能的关系,研究了轴对称引射流场中圆形和环形喷管的掺混程度及其对引射比和气流抵抗反压能力的影响.以一次流动量覆盖整个横截面位置为分界截面,将引射流场中的掺混分为上游掺混和下游掺混两个过程.研究表明,气流的引射效果以及抵抗反压能力几乎不受下游掺混过程掺混程度影响,而是由分界截面的掺混程度决定.上游掺混过程决定了分界截面的掺混程度,对引射过程的引射比以及抵抗反压能力有明显影响,分界截面位置的掺混程度越高,被引射的二次流流量越大,抵抗反压能力越弱.对于RBCC发动机引射模态,
作为高校工作的重要的组成部分，思想政治教育工作的意义极为重大。构建高校思政教育工作是否合理，决定了国家的发展与进步。在构建过程中，既要紧跟国家政策，又要运用新观点、新理念，对高校思想政治工作进行梳理和安排。并从全员，全过程，全方位出发，构建出具有中国特色的社会主义思政教育工作。
为揭示不同温度工况下浮环密封封严间隙的变化过程,采用有限单元法和CFD进行了数值计算,并结合试验研究,获得了不同封严气体温度下浮环密封的封严间隙.数值计算得到的泄漏量与试验结果的最大偏差为13.1％,最小偏差为-5.05％,偏差的标准差≤7.23％.数值计算结果与试验结果一致.揭示了不同封严气体温度下封严间隙的变化过程,获得了不同封严气体温度下有效的浮环密封泄漏特性的计算方法(流程).
针对典型跨声速压气机转子,采用非定常数值模拟方法研究了叶片掠设计和机匣处理的组合作用对压气机转子性能的综合影响.分别探讨了转子前掠、后掠和掠叶片与机匣处理组合等形式对转子峰值效率和稳定工作裕度的影响效果和内在机制.研究发现,前掠转子与机匣处理组合能够以较小的效率损失(-0.56％)为代价获得最佳的扩稳效果;在前掠转子与机匣处理组合作用下,对间隙泄漏流的动量激励和叶顶低能堵塞流体的有效消除是组合机匣处理扩稳的本质原因.结果表明,采取前掠转子和机匣处理的组合形式,可以弥补前掠转子设计损失转子最大负荷的不足,同
针对马赫数2.0～4.0均匀来流条件下斜激波串流场的非对称特征开展了数值仿真研究和建模分析.通过改变出口背压和入口马赫数条件分析了不同状态的激波串结构形态,利用前缘激波起始点位置差定义了激波串非对称度系数,分析得到了激波串的非对称度系数变化规律.结果表明,斜激波串出现非对称现象时,前缘激波起始点位置和前缘激波角度均不相等.任何马赫数条件下激波串的非对称度系数都存在极限值,可以通过自由相互作用理论和激波关系式计算得到.斜激波串的非对称度系数总体上与马赫数平方和壁面摩擦系数乘积成正比.
凹槽宽度及深度是涡轮转子凹槽叶顶造型的关键参数,为了探究这两个关键几何参数对叶尖端区的旋涡结构演化的影响规律,采用数值模拟方法,对某单级跨声速高压涡轮展开了研究.基于对平叶顶和凹槽叶顶的叶尖端区旋涡演化的深入分析,提取了该跨声速涡轮的典型流场特征.构造了6种凹槽宽度和5种凹槽深度的凹槽叶顶结构,并对典型算例进行了流场结构分析.结果表明,凹槽宽度的减小和凹槽深度的增大均会造成凹槽对泄漏流的有效阻塞范围缩小,但同时会增强该区域的阻塞效果;凹槽宽度的减小还对泄漏涡破碎起到了抑制作用;凹槽深度对涡轮级效率的影响更
为了提高航空发动机加力燃烧室总体性能,提出了一种新型漏斗/环形组合式混合扩压器.采用数值模拟方法研究了结构参数和涵道比对该组合式混合扩压器流动和混合性能的影响规律.结构参数包括漏斗高度、进气冲角、进气节角.结果表明:组合式混合扩压器下游呈现剪切与涡流同时存在的流动和掺混特征.漏斗下游会形成一对旋向相反的流向涡对,支板下游形成剪切层.漏斗高度对组合式混合扩压器性能影响较大,其值越大热混合效率越高,同时总压损失也越大.组合式混合扩压器初始热混合效率随着进气冲角和进气节角增大而升高,混合充分发展后热混合效率相差
为优化叶片吸力面流动分离结构,探究对于角区分离更好的流动控制方法,以一大弯角扩压静子叶栅为研究对象,对叶片进行全叶高槽道结构处理,并在其基础上于槽道出口前进行端壁抽吸槽结构处理.在来流马赫数为0.7,来流攻角为-8°～6°工况下,对原型叶栅、全叶高开槽叶栅及组合流动控制叶栅进行性能计算及对比.结果表明:全叶高开槽方案能有效消除叶片吸力面叶中附面层分离,抑制角区分离,减小原型叶栅的总压损失,提高扩压能力.对比全叶高开槽方案,组合流动控制方案能更有效地抑制端壁二次流于槽道出口前在吸力面上的发展,进一步消除角区