旋转失速论文_平元峰,施卫东,李伟,季磊磊,李恩达

导读:本文包含了旋转失速论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:压缩机,数值,水泵,轮缘,声速,声压,燃气轮机。

旋转失速论文文献综述

平元峰,施卫东,李伟,季磊磊,李恩达[1](2019)在《不同轮缘间隙下混流泵旋转失速特性》一文中研究指出为了研究不同轮缘间隙下混流泵的旋转失速特性,基于k-ε湍流模型,SIMPLEC算法和六面体结构化网格,对混流泵内部流场进行数值模拟,轮缘间隙分别为0.2,0.5和0.8 mm,对比3种不同轮缘间隙下混流泵的外特性、失速工况下的内部流场及混流泵内各个监测点处的压力脉动变化。研究结果表明:当轮缘间隙为0.5 mm时,数值模拟与试验结果较为吻合,模拟结果可靠。在3种不同间隙下,外特性曲线的近失速工况点和深度失速工况点都一致,且当轮缘间隙为0.8 mm时,混流泵的流量-扬程曲线的正斜率特性最明显。随着轮缘间隙的增大,从近失速工况到深度失速工况,叶轮出口的旋涡数都有所增加,且当间隙为0.2 mm时,旋涡数增加最多。同时,轮缘泄漏涡的形态轨迹也发生较大的变化,当间隙为0.8 mm时,泄漏涡尺度得到大幅度的增强。在近失速工况时,在同一间隙下,压力脉动在不同流道中呈现相似的周期性变化,只是相邻监测点之间呈现出较大的相位差,符合失速团的传播规律。随着间隙增大,由于失速团数量的增加,压力脉动曲线呈现出不同的传播变化规律。(本文来源于《中南大学学报(自然科学版)》期刊2019年09期)

赵阳,王志恒,赵家毅,席光[2](2019)在《离心压缩机叶片扩压器旋转失速的数值研究》一文中研究指出为了阐述旋转失速团产生、发展的作用机理,本文以低转速带叶片扩压器的离心压缩机为研究对象,采用CFD技术研究了定常与非定常流场特征.首先,通过对比设计点与小流量点的数值结果分析扩压器流场特征;然后对比近失速点的定常与非定常数值结果,指出定常计算无法有效捕捉引起扩压器失速的角涡分离,无法有效预测近失速点。接着逐渐增大节流系数捕捉近失速点。在临界节流参数条件下,叶轮旋转3转左右,中间流道的角区分离发展成失速团。最终稳定的失速团以4.5%的旋转速度顺着叶轮旋转方向周向传递.在失速团传递过程中,流道前缘分离涡阻塞下游流道,吸力面分离涡逐渐向相邻叶片前缘移动.当分离涡到达相邻叶片,相邻叶片的气流冲角增大,相邻叶片吸力面产生新的分离,上游失速流道逐渐恢复到正常状态.(本文来源于《工程热物理学报》期刊2019年04期)

李伟,平元峰,施卫东,季磊磊,李恩达[3](2019)在《导叶式混流泵旋转失速的研究进展》一文中研究指出针对混流泵等旋转流体机械内部流动中普遍存在的旋转失速不稳定现象,从导叶式混流泵外部性能曲线、内部流动结构和压力脉动的时频特性分析了旋转失速的表现形式、失速先兆、失速的形成及传播机制,探讨了影响混流泵旋转失速形成、发展的关键因素.混流泵发生旋转失速的典型表现是外特性曲线出现不同形式的正斜率(马鞍形),内部流场出现周期性传播的旋涡结构,旋涡造成了流道的堵塞,由此导致不稳定的压力波动;轮缘泄漏涡形态结构和运动轨迹分析为混流泵失速先兆研究提供了新的思路.流量工况是导致混流泵旋转失速现象发生的最直接因素,随着流量减小,会对失速团的数量产生明显的影响.叶片数、叶轮转速和轮缘间隙也是影响失速团数量、传播速度和发展过程的重要因素.基于近年来国内外的研究现状,提出了未来混流泵旋转失速需要进一步深入研究的内容和方向.(本文来源于《排灌机械工程学报》期刊2019年09期)

李文溥,曾鸣,曹鸿威[4](2018)在《离心压缩机回流器叶片结构对旋转失速影响的试验研究》一文中研究指出本文以压缩机试验台为载体,利用PCB声压传感器对单级离心压缩机扩压器位置声压信号进行测量,通过改变回流器叶片结构进行对比试验研究。经后期频谱分析及数据处理,得到旋转失速相关规律。为以后对压缩机扩大稳定运行范围设计提供试验依据。(本文来源于《风机技术》期刊2018年01期)

肖美娜[5](2017)在《双吸式离心通风机非定常流动特性及旋转失速机理研究》一文中研究指出通风机在低于设计流量的工况下运行时,会出现流动不稳定流动现象,这些不稳定现象的发生不仅增加了通风机的流动损失,降低了通风机的效率,而且严重影响了通风机运行的稳定性和可靠性。本文以双吸式离心通风机为研究对象,采用数值计算和实验测量相结合的方法,对离心通风机的内流场进行定常和非定常计算的基础上,采用能量梯度理论对离心通风机内的流动不稳定现象进行分析和解释;讨论了旋转失速现象产生和发展过程,揭示了旋转失速和喘振的关系;详细描述了内、外特性随流量变化的统一性,建立了内流场的非定常流动特性与外特性曲线在时域和频域上的关联;基于对双吸式离心通风机内非定常流动特性的分析,提出了用于确定双吸式叶轮最优交错角度的压力分布法,并进行了实际工程应用和实验验证。本文的主要研究内容和研究成果如下,(1)为了与非定常流动特性进行更好的对比,首先对双吸式离心通风机的内流场进行了定常数值计算。结果表明,风机外特性的计算结果与实验结果基本吻合。通过对不同叶轮轴向位置和不同流量工况下的气流流动特性和能量梯度函数K值的分析,表明随离心通风机流量的减小,边界层分离首先发生在叶片吸力面的尾缘处,随后有可能会发生在叶片压力面的前缘处。对于叶片表面未发生边界层分离的工况,叶片吸力面上的静压值在靠近叶片前缘处存在压力最低点,叶片压力面上的静压值在靠近叶片尾缘处存在压力最高点。叶片表面发生边界层分离后,叶片吸力面和压力面上的静压曲线在靠近叶轮前缘处发生交叉。随叶轮轴向位置和流量工况的变化,能量梯度函数K值的变化与流场中边界层分离和漩涡的分布发展规律相一致,说明能量梯度函数K的分布能较好地表征离心通风机内部不稳定流动发生的位置和剧烈程度。(2)对双吸式离心通风机内的非定常流动进行了数值计算,风机外特性的实验结果验证了计算结果的准确性。重点分析了旋转失速现象发生后流场的发展与变化,揭示了旋转失速和喘振的关系。研究发现,当旋转失速发生后,叶轮失稳流道的出口处会形成低压区。随叶轮的旋转,低压区会聚集在一起,并周期性的经过和远离风机蜗壳出口。随流量的减小,周期性经过蜗壳出口处的低压区增大。在离心通风机实际的运行工况中,当流量非常低时,该低压区经过蜗壳出口时,会占据蜗壳出口流通截面积的绝大部分区域。从而,风机排气管出口处的总压远大于蜗壳出口处低压区的总压,在压差和扰动的作用下,风机排气管出口处的高压区会驱动蜗壳出口处的低压区形成倒流,导致喘振的发生。随流量的减小,叶轮失稳流道出口处的能量梯度函数K值增大。高K值区域,流体的能量梯度较大,会促进扰动的发展,在一定的条件下,会激励喘振的发生。即旋转失速所产生的叶轮出口处的低压区随流量的减小而增大是引起喘振的内在原因。(3)对双吸式离心通风机内的压力脉动特性进行了计算和实验分析。采用高频动态压力传感器对离心通风机蜗壳壁面的16个测压点处的静压进行了实验测量。16个测压点分别沿离心通风机的周向、径向和轴向布置。在通风机的数值计算中增加了叶轮出口处的3个测压点。数值计算和实验测量结果均预测了旋转失速现象,获得旋转失速团的频率为19Hz,实验测量结果验证了数值计算结果的准确性。通过分析蜗壳壁面测压点处压力脉动的分布规律,发现离心通风机在所研究的流量范围内未发生喘振。对于稳定运行工况,叶轮出口处的压力脉动特性主要受“射流—尾迹”结构的影响。(4)在对离心通风机内流场的非定常流动特性研究的基础上,重点讨论了叁种流动状态(静态失速、弱旋转失速和强旋转失速)下,离心通风机的内、外非定常流动特性间的关联关系。研究发现,离心通风机叶轮出口处测压点上的压力脉动特性随流量的变化,可分为叁个阶段:a.在接近额定流量工况下,叶轮出口处的压力脉动是由叶轮出口处的“射流—尾迹”结构引起的。b.随离心通风机流量的减小,叶轮出口处的压力脉动源于“射流—尾迹”结构和叶轮出口处高速旋转低压单元的综合影响。c.随离心通风机流量的进一步减小,叶轮出口处的压力脉动受“射流—尾迹”结构和叶轮出口处的低速旋转低压单元共同影响。叶轮出口处的旋转低压单元是由旋转失速引起的。与此相对应,离心通风机的总压曲线随流量的变化,也可分为叁个阶段:a.在接近额定流量工况下,离心通风机的总压曲线随时间基本为一固定值。b.随离心通风机流量的减小,离心通风机的总压曲线呈现高频小幅波动。c.随离心通风机流量的进一步减小,叶轮出口处的低压单元随叶轮的旋转周期性的经过和远离蜗壳出口,导致离心通风机总压呈现低频大幅的周期性波动。(5)双吸式叶轮的交错角度影响着叶轮出口处的“射流—尾迹”结构,从而对离心通风机的性能有着一定的影响。在分析叶轮交错角度对双吸式离心通风机性能影响的基础上,探讨了双吸式离心通风机最优叶轮交错角度的确定方法。研究发现,对于性能最优的交错叶轮,在其叶轮出口处,一侧叶轮的压力极小值与另一侧叶轮的压力极大值恰好处于同一周向位置时,叶轮两侧的压力在叶轮出口处达到平衡。在此基础上,提出了用于判断双吸式离心通风机最优叶轮交错角度的压力分布法。根据压力分布法,推测出另一台双吸式离心通风机的最优叶轮交错角度为α=10°。对不同叶轮交错角度下的该风机进行外特性实验发现,交错角度为10°的离心通风机性能最优,这与数值预测结果相一致,从而验证了压力分布法的正确性。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2017-10-30)

张春泽,夏林生,刁伟,周家俞[6](2017)在《水泵水轮机泵工况旋转失速压力脉动特性及转动机理》一文中研究指出水泵水轮机在泵工况部分负荷下运行,叶道内易发生旋转失速,可诱发剧烈的低频压力脉动,严重影响水电站的安全稳定运行。本文采用尺度自适应(SST-SAS)湍流模型对某模型水泵水轮机泵工况进行全流道非定常数值模拟,得到不同工况点下旋转失速引起的压力脉动特性及失速涡团的周向转动机理。结果显示,在40%~80%设计流量下运行时,导叶区发生旋转失速,失速涡团的转动频率为叶轮转频的3.3%~8.1%。旋转失速发展强度越剧烈,转动越慢。旋转失速周向转动的机理是:失速与非失速相邻导叶流道内存在较大压力梯度,在其作用下,失速流道内流体从活动导叶与固定导叶之间通道流向非失速流道,加剧非失速流道内流动分离。被阻碍的水流与无叶区主流迭加流向下一流道,并在活动导叶吸力面进口前缘产生局部低压,导致当前非失速活动导叶流道在进口与出口之间的逆压梯度增强,使流体反向流动,流道产生失速。(本文来源于《水利学报》期刊2017年07期)

付磊[7](2017)在《跨声速压气机转子旋转失速现象的非定常模拟》一文中研究指出为研究跨声速压气机转子失速机理,全周非定常数值模拟了某跨声速压气机单转子的失稳过程。结果表明:该转子由叶尖Spike扰动诱发旋转失速。在小流量稳定工作状态,压气机转子叶尖区域存在"旋转不稳定"(Rotating Instability,RI)流动现象。压气机节流过程中,转子进出口的流量降低,叶尖区流场非定常波动幅值增大。近失速状态时,RI扰动团的典型流场结构"径向涡"在叶尖区域形成堵塞,导致相邻叶片前缘间歇性地出现溢流现象。随着压气机进一步节流,转子叶尖的负荷达到极值,叶片通道尾缘逆压力梯度过大,出现倒流。尾缘倒流的出现又进一步增加通道内的堵塞,最终形成Spike扰动。失速先兆对应的流场结构是沿叶片前缘额线向相邻叶片压力面周向运动的"径向涡"结构。(本文来源于《航空学报》期刊2017年S1期)

范伟,李建兰,刘建雄,高伟,黄树红[8](2017)在《旋转失速激振力作用下航空发动机转子振动特性》一文中研究指出为分析转子系统在压气机旋转失速故障作用下的横向振动,针对某型航空发动机转子系统,根据Mansoux模型推导了旋转失速下的压力、流量脉动响应及旋转失速横向激励力模型,并结合不平衡力、碰摩力模型,建立了航空发动机转子系统的动力学模型.仿真计算了不同工况下旋转失速激振力对转子系统振动响应,通过轴心轨迹图、频谱图、Poincare图、Bode图分析了旋转失速激振力对转子系统稳定性的影响.结果表明:旋转失速引起压气机转子强烈的非线性振动,并主要是低频振动.研究成果可为航空发动机设计和振动监测提供技术支持.(本文来源于《航空动力学报》期刊2017年05期)

刘建生[9](2017)在《燃气轮机压气机旋转失速原因分析》一文中研究指出以某450MW燃气发电机组为例,对压气机旋转失速的现象和参数变化情况进行阐述,对压气机旋转失速产生的机理进行分析,提出防止压气机旋转失速的相应措施,有助于解决燃气轮机压气机的类似故障。(本文来源于《发电设备》期刊2017年03期)

鞠文莹[10](2017)在《旋转失速对带进口可调导叶离心压缩机性能的影响》一文中研究指出离心式压缩机作为输送气体和提高气体压力的装备在国民经济许多领域中占有重要地位,其发展水平是衡量一个国家工业整体实力的重要标志。由于现代工业不断发展的迫切需求,如何能使离心式压缩机高效经济、安全可靠的运行一直备受关注。目前,旋转失速作为一种不稳定流动状态,极大地限制着压缩机的稳定工作范围,严重威胁着其运行可靠性。随着人们对高负荷、高效率、宽裕度、高可靠性的叶轮机械的不懈追求,研究旋转失速对压缩机的影响,包括流场特性、发生机理及其在叶片上引起的气动载荷,对于扩大离心压缩机失稳裕度,拓宽机器的稳定运行范围,进一步提升性能设计水平具有重要意义。本文以某个实际生产运行的大型空分离心式压缩机为研究对象,利用CFD技术进行非定常计算,对该压缩机的旋转失速现象进行研究。以进口可调导叶、半开式叶轮、叶片扩压器和蜗壳为计算模型,采用全周计算来捕获周向不均匀流场,对真实运行工况进行模拟。研究工作主要包括叁部分内容:第一部分以该压缩机的非对称矩形截面蜗壳为研究对象,针对叁种不同划分方式形成的混合网格,对计算效率、结果精度,对流场细节的捕捉程度等因素进行比较,考察不同网格划分方式对旋转失速数值模拟结果的影响,为离心压缩机不稳定流场数值分析提供参考。第二部分详细研究了该离心压缩机的旋转失速现象,将内部流场非定常流动特征与叶轮叶片受到的气流激振相联系,从时域和频率两方面详细分析了该压缩机内旋转失速单元特性、发展过程和传播机理,以及对叶轮叶片的气动激励作用。结果表明,叶顶间隙流在不稳定流动起源和失速单元的传播中占有重要作用,流动不稳定首先在叶顶间隙流和主流的混合中产生。叶顶间隙流在流道前缘溢出现象可以作为该半开式叶轮的小尺度失速判断准则,表征失速单元即将形成。第叁部分针对该离心压缩机研究了导叶开度和叶顶间隙高度对旋转失速的影响。与30°导叶预旋相比,50°预旋时失速单元转速更慢,发展过程和气动激振力频率成分更加复杂,叶轮叶片承受的气动载荷也明显增大。然后通过减小半开式叶轮叶片前缘叶顶间隙的高度改善旋转失速现象。结果表明,前缘叶顶间隙高度减小有效改善失速流场,改变了旋转失速的特性参数,并降低了叶片受到的气动载荷。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-05-01)

旋转失速论文开题报告

(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:

为了阐述旋转失速团产生、发展的作用机理,本文以低转速带叶片扩压器的离心压缩机为研究对象,采用CFD技术研究了定常与非定常流场特征.首先,通过对比设计点与小流量点的数值结果分析扩压器流场特征;然后对比近失速点的定常与非定常数值结果,指出定常计算无法有效捕捉引起扩压器失速的角涡分离,无法有效预测近失速点。接着逐渐增大节流系数捕捉近失速点。在临界节流参数条件下,叶轮旋转3转左右,中间流道的角区分离发展成失速团。最终稳定的失速团以4.5%的旋转速度顺着叶轮旋转方向周向传递.在失速团传递过程中,流道前缘分离涡阻塞下游流道,吸力面分离涡逐渐向相邻叶片前缘移动.当分离涡到达相邻叶片,相邻叶片的气流冲角增大,相邻叶片吸力面产生新的分离,上游失速流道逐渐恢复到正常状态.

(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。

旋转失速论文参考文献

[1].平元峰,施卫东,李伟,季磊磊,李恩达.不同轮缘间隙下混流泵旋转失速特性[J].中南大学学报(自然科学版).2019

[2].赵阳,王志恒,赵家毅,席光.离心压缩机叶片扩压器旋转失速的数值研究[J].工程热物理学报.2019

[3].李伟,平元峰,施卫东,季磊磊,李恩达.导叶式混流泵旋转失速的研究进展[J].排灌机械工程学报.2019

[4].李文溥,曾鸣,曹鸿威.离心压缩机回流器叶片结构对旋转失速影响的试验研究[J].风机技术.2018

[5].肖美娜.双吸式离心通风机非定常流动特性及旋转失速机理研究[D].浙江理工大学.2017

[6].张春泽,夏林生,刁伟,周家俞.水泵水轮机泵工况旋转失速压力脉动特性及转动机理[J].水利学报.2017

[7].付磊.跨声速压气机转子旋转失速现象的非定常模拟[J].航空学报.2017

[8].范伟,李建兰,刘建雄,高伟,黄树红.旋转失速激振力作用下航空发动机转子振动特性[J].航空动力学报.2017

[9].刘建生.燃气轮机压气机旋转失速原因分析[J].发电设备.2017

[10].鞠文莹.旋转失速对带进口可调导叶离心压缩机性能的影响[D].大连理工大学.2017

论文知识图

叶片泵旋转失速的研究进展叶片泵旋转失速的研究进展旋转失速信号频谱分析正常状态和完全发展的旋转失速状...β≤45°风机壳压力信号及其谐波小波时...

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