导读:本文包含了附面层特性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:航空发动机,突扩扩压器,附面层控制,流阻特性
附面层特性论文文献综述
唐继勇[1]（2018）在《基于附面层控制的扩压器流阻特性研究》一文中研究指出突扩扩压器广泛应用于航空发动机燃烧室中。为降低突扩扩压器总压损失,提高前置扩压器静压恢复系数,本文基于附面层控制的基本原理,采用CFD模拟、PIV流场测量、压力测量等方法研究了涡流发生器对扩压器流动分离,静压恢复和总压损失的影响。本文首先设计了突扩扩压器模型的基本方案,确定了扩压器进口气动参数和内外环道及火焰筒的流量分配。为保证在前置扩压器内流动发生分离,将前置扩压器内环壁面张角设计为14°,外环壁面张角设计为6°。以此突扩扩压器模型为基础,设计了不同结构参数的涡流发生器,包括涡流发生器的造型、攻角、长度和尾缘间距。在数值模拟研究中,本文选择了SST k-ω模型以对流动分离进行更好地预测,验证了网格独立性以及计算方法的准确性。研究结果表明涡流发生器确实能够抑制前置扩压器内的流动分离,改善扩压器性能,叁角形涡流发生器优于矩形涡流发生器。涡流发生器的攻角对其性能影响较大,攻角的最佳值为13°。涡流发生器性能对长度和尾缘间距不是很敏感,但本文依旧给出了长度和尾缘间距的最佳值分别为1.5和3.0。在数值模拟研究的基础上,本文对涡流发生器控制的扩压器进行了试验研究,主要包括使用PIV拍摄有无涡流发生器控制的前置扩压器中心截面流场,使用压力采集仪测量并计算前置扩压器内环壁面静压恢复系数,突扩扩压器静压恢复系数和流阻系数。试验表明在无涡流发生器控制的扩压器模型中确实发生流动分离,经过涡流发生器进行附面层控制后分离消失,扩压器流阻特性得到改善。其中试验所测得流阻系数要高于计算值,但变化趋势一致。不同结构参数的涡流发生器对扩压器流阻特性的影响也与计算结果一致。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-12-01）
李龙婷,宋彦萍,陈浮,刘华坪[2]（2017）在《不同来流附面层特性下端壁射流对弯曲叶栅内流场的影响》一文中研究指出给定不同型式的来流附面层,采用数值模拟方法,旨在讨论变来流附面层特性下端壁射流式旋涡发生器对于弯曲扩压叶栅内流场的影响。结果表明,对于正弯叶栅,射流可有效减弱其吸力面上的流动分离,随着来流附面层变厚或附面层内总压亏损的增加,原型叶栅角区内的分离范围逐渐增加,因此提供给射流改善流场的空间也相应增大,损失降低程度由2.3%提高到8%。在反弯叶栅当中,射流作用之后,在零附面层来流条件下,角区内的分离范围减小且损失降低了9.1%;随着来流附面层增厚,在分离范围降低的同时,吸力面上的集中脱落涡也相应消失,因而损失降低程度增加到了12.5%。此时,随着来流附面层条件进一步恶化,射流对于流场的作用效果基本保持不变,这说明针对本文给定的射流参数,端壁射流对于反弯叶栅内流场的改善程度已达到极限。(本文来源于《推进技术》期刊2017年06期）
史磊[3]（2016）在《应用附面层抽吸的对转压气机气动特性机理分析及试验研究》一文中研究指出随着现代航空发动机推重比的提高,压气机部件的轴向尺寸越来越短,级负荷显着增加,叶型所承受的气流转折角逐渐变大,传统的叶型设计技术已无法完全满足高负荷叶型的进一步要求。与此同时,发动机还需达到更高的运行效率来提高其经济性,而压气机内部流动损失的有效控制和消除将会显着提高其工作效率。近些年来,附面层抽吸这种主动流动控制技术在提高叶型负荷、降低叶片损失方面展现出很大的潜力,是设计高效高负荷压气机的一种非常有效地的技术手段。针对压气机附面层抽吸技术的理论研究和试验验证将有望为高推重比发动机压缩系统的研制提供新的技术途径。本文以西北工业大学翼型-叶栅国防科技重点实验室的双排对转轴流压气机为研究对象,在设计转速和70%换算转速下开展了附面层抽吸技术的数值计算及试验研究。该对转压气机包含进口导流叶片(IGV)、转子1(R_1)、与R_1反向旋转的转子2(R_2)、出口导流叶片(OGV)。通过理论与试验研究发现:在设计转速和70%换算转速下近喘点工况时,压气机近轮缘端壁处的流动非常复杂,叶尖泄漏流动造成叶片尖部流场的堵塞,而且其向下游和低叶展区域的扩散与掺混是造成压气机流场高熵区的根源,泄漏流动不仅严重干扰了转子尖部的流场,也恶化了下游OGV的来流工况,使其工作在大攻角条件下,并导致叶型吸力面产生严重的气流分离现象。为了有效地控制该对转压气机的流动高熵区、降低流动损失、提高工作效率,有必要在该试验台上采用吸附技术实施流动控制。通过大量的数值计算发现,70%换算转速下近喘点的流动情况更具代表性,表现为间隙流动较强和对下游的影响较大,此时采用端壁附面层抽吸控制叶尖泄漏流动时,抽吸结构位于高熵流动核心区及其下游20%相对弦长范围内可以有效地缩小流动高熵区,改善叶尖流动堵塞现象,从而提高压气机工作效率。本研究工作采取的流动控制手段主要有:1、通过转子处轮缘机匣端壁抽吸低能量气体来改善端区流场品质:在R_1、R_2叶尖轮缘端壁处采用圆孔方式进行附面层抽吸,R_1处的抽吸孔中心位于其尖部叶型的77%相对弦长处,R_2处的抽吸孔中心位于其尖部叶型的31%相对弦长处。2、对出口导流叶片OGV尖部型面进行优化设计使其更好地适应近端壁区域的流动,并且在其吸力面上开设两条抽吸缝进行全环抽吸,实施出口导流叶片表面附面层的有效控制。抽吸缝分别起始于尖部型面的28%、65%相对弦长处,沿着10°倾角(与径向夹角)向低叶展方向发展,各自展向尺寸分别为叶片高度的40%和20%。论文采用非定常数值方法计算了多种抽吸方案对于压气机在70%换算转速下近喘点工况时的流场影响,揭示了压气机内部高熵流体与叶片的相互作用及其向下游的传播过程。研究发现附面层抽吸在影响压气机内部流场的同时也改变了叶片表面的非定常气动力。抽吸会加剧转子尖部叶型近抽吸位置处的壁面静压脉动,增大静压的波动范围。对静压随时间的变化数据进行FFT变换后发现,抽吸能够改变静压波动的主频,主频幅值远远高出不抽吸工况下的主频幅值,并且衍生出了一系列高幅值的倍频。在OGV静子上进行抽吸对于叶片表面压力脉动的影响不大。依据前期的数值分析结果加工了端壁抽吸机匣及吸附式空心叶片OGV,搭建了吸附式对转压气机外围抽吸设备包含真空动力部分、稳压缓冲部分、流量调节部分和抽吸管路部分,完成了国内首台对转吸附压气机试验台改造,并进行了大量实验研究。论文试验工作主要围绕在流场有代表性的70%换算转速下进行,通过大量试验验证,分别研究了单处的转子端壁抽吸以及OGV吸力面抽吸的效果,在此基础上进行了多种方案的转、静子组合抽吸试验研究。结果显示单处抽吸对于压气机特性的改善效果比较有限,不能同时兼顾各抽吸位置处的优势。当压气机工作在70%换算转速近喘点工况时,应选择在R_2处进行附面层抽吸。组合抽吸可以使压气机在更为宽广的流量范围内提升等熵效率和总压比,在R_2和OGV抽吸位置处按照一定的流量比例进行组合抽吸可以获得最佳控制效果。(本文来源于《西北工业大学》期刊2016-11-01）
孙爽,雷志军,卢新根,赵胜丰,朱俊强[4]（2016）在《来流条件对超高负荷低压涡轮附面层非定常特性影响的实验研究》一文中研究指出为深入探索尾迹与附面层的相互作用机理及其对叶型损失的影响,对IET-LPTA后加载超高负荷低压涡轮叶型的定常与非定常气动特性进行了实验研究。实验在低速二维叶栅风洞上进行,该风洞通过上游辐条对尾迹进行模拟,采用热线探针与叁孔气动探针作为测试手段。实验发现上游尾迹在低Re状态下对吸力面分离具有较强的抑制作用,可以降低叶型损失。同时研究了不同雷诺数(Re)与来流湍流度(FSTI)对上游尾迹与附面层相互作用机理的影响,发现Re对叶型损失的影响是单向有利的,发现FSTI对叶型损失的影响是双向的。(本文来源于《推进技术》期刊2016年04期）
孙士珺,陈绍文,韩东,徐皓,王松涛[5]（2013）在《附面层吸除对带间隙的高负荷压气机叶栅流动特性影响的实验研究》一文中研究指出将附面层吸除技术应用于带间隙的高负荷压气机叶栅中,并在低速平面叶栅风洞里,实验研究了附面层吸除对带间隙的高负荷压气机叶栅流动特性的影响。实验采用五孔气动探针测量了叶栅出口截面参数,得到了该截面的二次流速度矢量分布,并对叶栅壁面进行了墨迹流动显示。结果表明,采用恰当的附面层吸除设置可以大幅改善流动,降低损失;在吸力面附近和间隙内采用附面层吸除(本文的方案1、2和4)都将削弱间隙泄漏流动的动能,从而影响吸力面再附线和端壁分离线的长度和位置,达到对相应区域叁维流动分离的控制,并大幅降低总损失,其中方案1的损失下降达到20.8%。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2013年09期）
孙士珺[6]（2013）在《来流附面层特性对吸附式压气机叶栅影响的数值研究》一文中研究指出随着现代航空发动机高速发展，作为发动机的重要组成部分——压气机，其效率和稳定性制约和影响着整个发动机的性能。为提高整个航空发动机的推重比，要求在满足总压比的前提下，尽量减少压气机的级数增加级负荷以提高推重比，降低成本。在压气机设计中，级负荷的增加常常利用提高气流折转角的措施来实现，在扩压叶栅的强逆压梯度下大折转角往往会导致大分离的发生。近年来，主动流动控制技术——附面层抽吸被广泛应用于高负荷压气机设计中。飞机在起飞、降落或战斗机在格斗状态时，其进口来流附面层特性常常会发生变化，对于吸附式压气机叶栅来说，来流附面层的变化对流场及负荷产生什么样的影响，目前对此的研究还不多见。本文旨在利用数值模拟手段研究进口来流附面层特性对吸附式压气机叶栅流场及性能的影响，以探索对于变工况条件下（进口附面层厚度、来流湍流度、来流攻角）时的最佳附面层抽吸量。本文的研究内容主要分为两部分，一是在设计攻角、中等湍流度（5%）前提下，对来流附面层厚度进行了分类，研究了两类附面层位移厚度/动量损失厚度变化对吸力面极限流线、叁维流场及出口损失等的影响；讨论了来流湍流度变化（低、高湍流度）对叶栅流场及性能的影响；二是基于前者两类附面层厚度分布中的两个最大损失方案（A11和A24），讨论了中等湍流度（5%）下，来流攻角变化对流场及损失的影响，其次，针对来流最大附面层动量损失厚度，在极端攻角（-6°、+6°）情况下，讨论了湍流度变化对流场结构和性能的影响，最后本文探讨了抽吸流量的变化对极端进气条件（大攻角、大附面层厚度）下扩压叶栅流场及损失的影响，以探索变工况条件下如何合理变化抽吸流量来达到对流动和损失的控制。在对大量方案进行模拟计算后，本文得出几点结论：1)附面层厚度的增加会导致叶栅内的流动状况恶化，角区分离的范围和程度增加；2）随着攻角的增大，角区叁维分离程度以及流动复杂性增加；3）进口附面层动量损失厚度在大攻角时更敏感，而当进口附面层动量损失厚度较小时，各来流湍流度方案的变工况特性相对较好；4）极端进气条件下，适当增加抽吸量可以有效缩小角区分离和回流的范围，提高气流折转能力，增加负荷，降低损失。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2013-07-01）
刘志伟[7]（2013）在《考虑环境壁附面层、径向掺混影响的多级压气机通流特性算法研究》一文中研究指出高负荷多级压气机是最具技术挑战的航空发动机关键部件之一,其技术难点在于如何快速、完整、准确地获得全工况下叶片前尾缘气动参数分布和整机特性结果。虽然如今叁维数值模拟技术日益成熟,但是通流计算凭借其计算速度快、计算结果指向性明确的优点,一直是多级压气机设计的核心技术,在压气机设计技术领域受到持续关注和升级。论文以此为背景,关注拓展通流计算适用范围、关注端壁附面层和径向掺混影响,开展了高性能通流特性计算研究工作,主要工作包含以下几个方面。1、调研压气机通流特性计算的相关文献,总结国内外有关压气机通流特性计算的研究进展和发展方向。2、推导了统一适用于轴流、斜流、离心压气机的流线曲率方程,该方程中包含叶片力项、粘性体积力项,并通过粘性耗散考虑端壁附面层影响,采用径向扩散考虑径向掺混关系。3、梳理了通流特性计算所依赖的攻角、落后角、损失模型、堵塞模型,对各模型适用范围给出了说明。4、充分考虑程序的可维护性,基于模块化要求,采用面向对象模式,按照现代编码规范全新开发了多级轴流压气机通流特性计算程序,并采用Rotor67、Rotor37等单排、多级算例进行了初步验证。(本文来源于《中国科学院研究生院（工程热物理研究所）》期刊2013-05-01）
周敏,李航航,唐侃平[8]（2012）在《低雷诺数下附面层组合抽吸方案对压气机特性影响的研究》一文中研究指出为了分析附面层抽吸流动控制对低雷诺数下压气机特性的影响,本文采用数值方法模拟了低雷诺数下附面层组合抽吸方案对NASA Rotor 37跨音速压气机性能和稳定性的影响特点及作用机理。通过在该压气机转子叶片吸力面和机匣上分别设计附面层抽吸槽,探讨了组合抽吸方案对低雷诺数下(H=20km)压气机性能和稳定性的影响。结果表明:采用组合抽吸方案后,压气机峰值效率提高约1.3%;压气机最大增压比提高约2.5%;压气机转子的近失速点流量减小约14.6%。进一步分析作用机理发现,组合抽吸槽有效抑制了附面层径向涡向叶顶的运动和聚集,使叶顶附面层分离区减少约70%从而有效改善了压气机的流场特性。(本文来源于《应用力学学报》期刊2012年01期）
李伟,张波,周敏,卢新根,朱俊强[9]（2012）在《尾迹扫掠下超高负荷低压涡轮叶片附面层特性》一文中研究指出利用表面热膜测量上游尾迹周期性扫掠下某超高负荷低压涡轮叶片吸力面附面层的非定常流动特性.通过热膜测得的准壁面剪切力及其统计参数云图分析了尾迹与附面层的相互作用对分离、转捩及再附过程的影响.实验结果表明:对于低雷诺数Re超高负荷产生较大分离泡的情形,尾迹扫掠对涡轮叶片附面层的发展具有显着影响,能够有效地抑制附面层的流动分离.(本文来源于《航空动力学报》期刊2012年01期）
李伟,朱俊强,李钢,徐燕骥[10]（2011）在《基于表面热膜的超高负荷低压涡轮叶栅附面层特性》一文中研究指出利用表面热膜测量了定常来流条件下某超高负荷后加载叶型吸力面附面层的分离流动,并与壁面静压实验结果进行了对比.结果表明,热膜用于超高负荷低压涡轮叶型附面层流动测量可靠性较高;热膜测得的准壁面剪切应力及相关统计参数能准确地判断附面层分离、再附着和转捩位置;在低雷诺数条件下,分离泡尺寸和转捩区长度随来流雷诺数的减小而增加.(本文来源于《航空动力学报》期刊2011年01期）
附面层特性论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
给定不同型式的来流附面层,采用数值模拟方法,旨在讨论变来流附面层特性下端壁射流式旋涡发生器对于弯曲扩压叶栅内流场的影响。结果表明,对于正弯叶栅,射流可有效减弱其吸力面上的流动分离,随着来流附面层变厚或附面层内总压亏损的增加,原型叶栅角区内的分离范围逐渐增加,因此提供给射流改善流场的空间也相应增大,损失降低程度由2.3%提高到8%。在反弯叶栅当中,射流作用之后,在零附面层来流条件下,角区内的分离范围减小且损失降低了9.1%;随着来流附面层增厚,在分离范围降低的同时,吸力面上的集中脱落涡也相应消失,因而损失降低程度增加到了12.5%。此时,随着来流附面层条件进一步恶化,射流对于流场的作用效果基本保持不变,这说明针对本文给定的射流参数,端壁射流对于反弯叶栅内流场的改善程度已达到极限。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
附面层特性论文参考文献
[1].唐继勇.基于附面层控制的扩压器流阻特性研究[D].南京航空航天大学.2018
[2].李龙婷,宋彦萍,陈浮,刘华坪.不同来流附面层特性下端壁射流对弯曲叶栅内流场的影响[J].推进技术.2017
[3].史磊.应用附面层抽吸的对转压气机气动特性机理分析及试验研究[D].西北工业大学.2016
[4].孙爽,雷志军,卢新根,赵胜丰,朱俊强.来流条件对超高负荷低压涡轮附面层非定常特性影响的实验研究[J].推进技术.2016
[5].孙士珺,陈绍文,韩东,徐皓,王松涛.附面层吸除对带间隙的高负荷压气机叶栅流动特性影响的实验研究[J].工程热物理学报.2013
[6].孙士珺.来流附面层特性对吸附式压气机叶栅影响的数值研究[D].哈尔滨工业大学.2013
[7].刘志伟.考虑环境壁附面层、径向掺混影响的多级压气机通流特性算法研究[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所）.2013
[8].周敏,李航航,唐侃平.低雷诺数下附面层组合抽吸方案对压气机特性影响的研究[J].应用力学学报.2012
[9].李伟,张波,周敏,卢新根,朱俊强.尾迹扫掠下超高负荷低压涡轮叶片附面层特性[J].航空动力学报.2012
[10].李伟,朱俊强,李钢,徐燕骥.基于表面热膜的超高负荷低压涡轮叶栅附面层特性[J].航空动力学报.2011