透平压缩机系统深度喘振的温升计算

本文将一维非定常不可压流体力学方程组,应用于整个低速透平压缩机系统.在已知深度喘振的瞬态流量变化特性后,可计算出系统中各处在某一时刻的温度值,并从而分析了系统及结构对深度喘振过程中温升所产生的影响.     

离心压气机顶部进口条件对叶轮内部流动的影响

对于带分流叶片的离心式压气机叶轮,在顶部边界层亏损和喷气等进口条件下对叶轮内部流场进行了CFD数值模拟,对比分析了进口喷气处理对改善内部流动、提高稳定性的机理。结果显示:在进口叶顶附近进行喷气处理时,顶部间隙涡流得到了有效地控制,且降低了间隙损失的发生,有助于提高流动的稳定性,但在下游区域这种作用逐渐减弱和消失。同时,进口条件的不均匀性对内流有一定的影响,精细的CFD分析应当计及这种因素。     

低压离心压缩系统喘振发生过程的实验观察

在一离心压缩系统喘振实验台上，通过系统各位置及沿叶轮出口圆周上压力波动进行的动态测量，对进入及退出瑞振时的瞬态特性进行了实验观察．实验发现系统的喘振首先发生在储气容腔内，并由下游向上游发展，在此过程中喘振幅度从容腔至进口管呈减小的趋势，且发生时间也逐渐落后．此外，还对喘振的形成和退出过程及其相应特性也进行了观察．     

低速离心压气机的全工况数值模拟和校核

本文选用不同的计算模型和网格数目在全流量域对NASA低速离心压气机进行了数值模拟,通过与实验数据的对比检验了计算结果的精度,为具有无叶扩压器结构的低压离心压气机确定了合理的计算方案。同时通过计算结果的观察和对比,分析了小流量下叶轮内部流场的部分变化特征。     

叶尖喷气影响低速离心压气机特性的数值分析

本文采用数值模拟方法研究了进口叶尖喷气对低速离心压气机稳定工作范围的影响。计算讨论了机匣开缝和机匣安装喷嘴两种喷气方案,通过改变喷气量、喷气角、气流偏角以及喷嘴的周向布置研究不同喷气形式对压气机特性的影响。结果显示两种喷气方案均可起到拓宽压气机稳定工作范围的作用,各参数间存在最优组合使喷气的扩稳效果最佳。     

阻力对透平压缩机系统稳定性的影响

建立了一个考虑管道阻力作用的透平压缩机系统喘振点计算模型，通过算例计算分析了阻力对喘振点的影响．结果表明阻力对系统具有稳定性作用，较大的阻力可以明显地推迟喘振的发生。对于管道很长的压缩系统，在估算喘振点时应当考虑沿程阻力的影响．另外还提出了一种提高压缩系统稳定性的结构，通过进口阀门提供局部阻力可以构做出几乎无喘振的压缩系统，同时计算分析表明此结构对于低压低速压缩机系统具有一定的实用意义，而对于高压高速系统则造成性能的严重下降．     

离心叶轮正冲角流场计算的边界层方法

本文使用stanitz快速分析法计算主流,用积分法计算带旋转和曲率的二维不可压湍流边界层.通过流量方程将两者紧密联系起来、同时求解,能够连续计算至分离区.可方便快速地用于估算离心叶轮在正冲角工况下的流场.     

离心压缩系统喘振先兆的实验研究

本文对喘振前期的动态信号进行了测量和分析。在喘振非线性增长区域前发现了与后续喘振相关的小扰动区域。并从机理上讨论了这类小扰动出现的原因。采用小波变换等信号分析方法检测到这类小扰动的存在。设计了一种快速捕捉喘振前期小扰动幅频特征的数据处理方法。