适用于具有弯扭叶片的叶轮机械设计的正问题计算方法

一、引言 在叶轮机械(包括汽轮机和燃气轮机,压气机和鼓风机)内,采用弯扭叶片,可使机组效率提高1—2％。在电厂中,若将汽轮机静叶片更换为弯扭叶片同样可提高机组效率;在鼓风机中采用弯扭叶片不仅可提高效率,而且可降低其噪音。国外一些公司已成功地将弯扭叶片应用于航空发动机中,并大力研究,将其尽快地应用于电站汽轮机和压气机     

弯曲静叶时序效应对压气机性能的影响

本文实验研究了弯曲静叶栅时序效应对某低速轴流压气机性能影响.结果表明,两列静叶时序位置不同导致压气机效率发生显著变化,且变化幅度随流量增加而加大;设计点处,时序位置为4/18和12/18相对节距时具有最低、最高压气机效率,差值约为0.6%;最大流量处,时序位置为O/18和8/18时效率差值约为2.7%.出口流场测量显示,上游静叶尾迹被输运到下游叶列流道中不同周向位置并与该列叶栅不同区域低能流体的掺混是导致压气机性能随静叶时序位置不同而变化的主要原因.     

具有TVD性质的三阶精度GODUNOV格式在粘性流场计算中的应用

本文发展了一种具有TVD性质的三阶精度的Godunov格式。隐式部分采用迎风对角线形隐式近似因式分解法。并引入了粘性通量的简化算法。显式部分采用三阶精度TVD格式。为进一步增强格式的稳定性及对间断的捕捉能力,在单元边界上构造Riemann问题。应用上述方法对某型涡轮高压级及压气机进行了数值模拟。     

高负荷压气机叶栅分离与流场结构研究

通过流动显示及静压测量,对不同冲角下、三种叶型弯角的环形压气机直、弯叶栅近壁面区域的流动分离及旋涡结构进行了实验研究.结果表明,近吸力面的气泡分离与转捩取决于叶栅型面静压分布;随叶栅负荷增大,流动分离形式由闭式分离逐渐向开式分离发展,流动分离的对称性逐渐减弱;减少涡系与涡系、涡系与附面层之间的相互作用及掺混可以有效拓宽正弯叶片的应用范围.     

弯掠动叶对跨声压气机非定常气动负荷的影响

对一单级跨声压气机设计工况采用弯掠动叶前、后的非定常流场进行了数值模拟,深入分析了动叶弯掠对压气机叶片非定常气动负荷的影响.结果表明t动叶弯掠后,动、静叶的气动力和气动力矩时均值由于叶片负荷大小及分布的不同变化而产生不同程度的改变;由于动叶对下游静叶的尾迹和二次流干扰远强于动叶所受到的下游静叶的势流干扰,静叶的气动负荷发生较大波动;弯掠动叶减轻了端壁损失并且减弱了顶部泄漏涡强度和根部角区分离,从而减弱了对下游静叶的非定常干扰,这使得静叶各气动参数的波动幅值显著降低.     

蒙特卡罗方法的两个基本问题

随机数的产生和概率分布的随机抽样方法,是蒙特卡罗方法的两个最基本的问题。对这两个问题的处理目前仍然因循60年前蒙特卡罗方法诞生初期的技术途径,因此长期受一些无法彻底解决的问题所困扰,同时也面临一些新问题的挑战。分析了上述问题,分别对随机数的产生和任意分布的抽样方法给出了新的技术解决途径。The producation of random number and the sampling of random distribution are two foundational problems in Monte Carlo Mothed. In this paper, we carry out some new ways to treat the problems.     

拓扑方法在叶栅三元流动分析中的应用(Ⅱ)——表面摩擦力矢量场和截面流线矢量场图画的拓扑分析*

文中应用拓扑分析的方法,分别绘制了在特定工况下压气机叶栅和透平叶栅的表面摩擦力线圈,以及弯管横截面和透平叶栅横截面的二次流场流线图.分析了叶栅三元粘性流场中的旋涡结构.     

AN APPLICATION OF TOPOLOGICAL METHOD TO ANALYSING THE THREE-DIMENSIONAL FLOW IN CASCADES(Ⅱ)-TOPOLOGICAL ANALYSIS ON THE VECTOR FIELD PATTERNS OF SKINFRICTIONS AND SECTION STREAMLINES

With an application of topological analysis,in this paper the skin-friction line patternson compressor and turbine cascade surfaces are depicted and the streamline patterns of thesecondary flow fields in the cross-section of a curved pipe and a turbine cascade are drawnunder given conditions.In addition the structures of vortices within three-dimensionalviscous flow fields in cascades are analysed.     

附面层吸除对压气机叶栅稠度特性影响

数值模拟了不同稠度下吸气量及位置对某大转角吸气式压气机叶栅气动性能影响。结果表明,附面层吸除(BLS)使得吸力面角区低能流体积聚减弱,气流折转能力加强;随稠度增加,叶栅总压损失最高降低分别为32.9％、27.7％和25.1％,出口气流角最大增加值为5.0°、4.2°和3.1°,即小稠度叶栅具有较佳气动性能;BLS导致的栅内扩压能力恢复和通道涡三维分离效应的改善应是确定最佳设计参数的判定原则。吸气式叶栅附面层承受逆压梯度能力强的特点为高负荷、小稠度压气机设计提供了极具潜力的技术途径。     

多级低反动度高负荷轴流压气机及其内部流动机理研究

本文提出了亚音速多级低反动度高负荷轴流压气机的设计概念,并对其可行性进行了理论分析.应用此设计概念,结合附面层抽吸技术,将某11级轴流压气机改为7级,并对具有典型流动特征的末两级进行了详细的数值模拟.数值模拟结果表明多级低反动度高负荷轴流压气机的设计概念是可行的.