冷气喷射论文_王宇峰

导读:本文包含了冷气喷射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:冷气,涡轮,损失,声速,燃气轮机,卡门,能量。

冷气喷射论文文献综述

王宇峰[1](2019)在《跨声速涡轮冷气喷射与激波相互影响的研究与应用》一文中研究指出提高涡轮负荷是在不增加涡轮级数的前提下,提高涡轮做功能力,进而增加航空发动机整机推重比的直接手段。因此探究如何控制涡轮叶栅因高负荷而引发的激波损失增加、激波影响涡轮气膜冷却效果等问题愈加受到叶轮机械从业人员的重视。深入研究叶片不同位置的冷气喷射与激波之间的互相影响,可以为高负荷跨声速涡轮气膜冷却设计提供更多的参数选择依据,甚至能够使冷气射流参与到对流场的流动组织过程中来,提高叶栅的气动性能。本文首先采用数值模拟研究手段,对跨声速涡轮叶片尾缘压力面斜劈缝的长度、冷气流量对尾缘内伸激波强度的影响进行了研究。数值模拟过程中通过分别控制尾缘压力侧斜劈缝的长度以及尾缘劈缝冷气质量流量,对单个参数对叶栅气动性能的影响进行了全面的研究。结果表明,尾缘压力侧斜劈缝结构会使高出口马赫数跨声速涡轮叶栅尾缘内伸激波结构发生变化。压力侧斜劈缝的设计对尾缘激波强度的影响机理主要在于,较长的尾缘斜劈缝长度以及较大的冷气射流流量能够对高负荷跨声速涡轮叶栅尾缘附近来自压力侧的主流起到很好的阻挡作用。这种作用可使得主流燃气避免因受到劈缝结构的压缩作用而导致激波强度增大,并同时引起尾缘吸力侧来流的提前分离,导致尾迹宽度增加,损失增大。在固定的尾缘斜劈缝长度下以及特定的尾缘冷气需求量下,冷气流量以及斜劈缝长度均有其最佳值。在满足尾缘冷却需求、保证叶片强度以及加工制造可行性的前提下,适当选择尾缘斜劈缝长度以及冷气流量,能够在一定程度上改善跨声速叶栅气动性能。接下来,本文对跨声速涡轮叶栅中叶片吸力面切向冷气槽进行了数值模拟。研究过程中通过改变冷气射流流量、切向冷气槽在叶片表面的流向位置、槽体流向长度以及槽壁的型线形式,来研究不同情况下叶片吸力面激波反射点附近切向冷气射流与激波之间的相互影响。结果表明,切向冷气射流能够有效覆盖冷气槽下游的叶片表面,且大流量、高吹风比的冷气喷射效果更佳,主要体现在更高的叶片表面气膜冷却效率峰值、更长的流向高冷却效率区、更低的冷却效率衰减速度以及更低的下游叶片表面温度。但一味地增大冷气流量则会增加附面层厚度,连带着增加叶型损失。为了能够在冷却叶片的同时对激波强度加以控制,切向冷气槽的冷气出口需要布置在激波反射点上游。总体看来,本文中流向长度较长的切向冷气槽更能够减小激波强度与能量损失。随后,本文还对跨声速高负荷涡轮叶栅中静叶、动叶之间上游叶片尾缘外伸激波的非定常扫掠作用对下游叶片前缘附近的气膜冷却效果的影响做了非定常数值研究。研究过程中保证了冷气射流相对于叶片表面的吹风比不变,通过在叶片前缘、压力侧以及吸力侧不同位置布置不同角度的气膜孔,来研究非定常激波扫掠对不同情况下气膜冷却效果产生的影响。结果表明,在本文所研究的叶栅中,激波扫掠在每个周期中的一段时间内对吸力侧前缘附近(包括前缘点)的气膜孔影响明显,对压力侧的气膜孔无明显影响。激波扫掠对气膜冷却效果的影响主要反映在其会导致叶片表面冷气周期性分离,引起叶片表面高气膜冷却效率区的流向和展向分布随时间发生变化。本文中所有受到激波扫掠影响的气膜孔中,越靠近叶片前缘的气膜孔,受到扫掠激波的影响越严重。与叶片表面夹角较小的气膜孔由于其冷气射流抗分离能力较强,因此受到激波扫掠的影响也较小。最后,本文将前文中对叶片前缘、吸力面以及尾缘冷气喷射与主流流动之间的相互影响的研究结论,应用于高负荷单级高压涡轮设计、大功率两级高压涡轮设计以及无导叶对转涡轮设计过程之中,证明了前文中在涡轮设计中的指导作用。在对涡轮设计的过程中,根据涡轮实际的气动设计参数,有针对性地对前缘、吸力面以及尾缘冷却设计的参数进行选择,有利于在设计过程的源头中尽量规避可能因涡轮跨声速以及冷气喷射所引起的损失增加等问题。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-01-01)

王宇峰,蔡乐,刘勋,周逊,王仲奇[2](2019)在《吸力面不同吹风比切向冷气喷射对跨声速涡轮叶栅气动性能的影响》一文中研究指出为进一步探究跨声速涡轮中吸力面切向冷气喷射对叶栅气动性能及气膜冷却效果的影响,以跨声速涡轮叶栅作为研究对象,采用数值模拟方法,通过在叶片吸力面不同位置开设切向冷气喷射槽,进行不同吹风比下的冷气喷射,对跨声速气冷涡轮叶栅的总体性能以及流场细节进行了详细研究。研究结果表明,吸力面切向冷气喷射有利于减小跨声速涡轮叶栅激波损失,叶栅最大马赫数可减小0.104;切向冷气喷射槽位于尾缘内伸激波反射点上游,且吹风比处于0.75~1.00内时,叶栅能量损失最小;吹风比的增大有利于减小甚至消除冷气槽内分离泡,并能够减小唇部激波强度。(本文来源于《推进技术》期刊2019年05期)

郑亚雷[3](2018)在《冷气喷射对燃气轮机涡轮气动性能影响的实验与数值研究》一文中研究指出气冷涡轮技术作为叶轮机械热端部件热防护的重要手段,在燃气涡轮叶栅中有着广泛的应用。涡轮叶栅内的叁维流场结构十分复杂,冷气喷射汇入主流会改变叶栅的流场分布,从而引起叶栅气动性能的变化。深入研究冷气喷射对涡轮叶栅气动损失的影响具有十分重要的意义。本文通过扇形涡轮叶栅实验结合数值模拟方法,研究了某跨音涡轮叶栅静叶和动叶气膜孔及尾缘劈缝冷气喷射在不同出口工况下对叶栅气动性能的影响。静叶实验中,在叶片前缘、吸力面和压力面均布置了气膜孔,尾缘开设压力面半劈缝结构。在保证出口马赫数分别为0.9、1.0和1.05叁个工况下,对无冷气喷射和两组不同冷气流量喷射下的实验结果进行了对比分析。在动叶实验中,只在尾缘开设了压力面半劈缝结构。在保证出口马赫数分别为0.9、1.0和1.05叁个工况下,对无冷气喷射和有冷气喷射的实验结果进行了对比分析。运用经实验数据校核的CFD数值计算方法,模拟了更多冷气喷射工况下的流动,弥补了实验手段获得流场数据过少的局限,重点研究了冷气流量对该跨音涡轮叶栅气动损失的影响。通过综合对比分析不同工况下实验和数值模拟结果,发现冷气流量对跨音涡轮叶栅的能量损失影响很大,且在不同的出口马赫数下,冷气流量对叶栅气动损失的影响规律也有较大差异。静叶前缘冷气喷射(出口Ma=1.0)是正对主流的逆主流喷射,叶栅能量损失会随着冷气主流流量比的升高而单调增大。静叶前缘/尾缘/吸力面/压力面同时进行冷气喷射时,无论是出口亚音(Ma=0.9)还是出口超音(Ma=1.05),叶栅出口的平均能量损失随着冷气主流流量比的升高均呈现出先减小后增大的趋势。此外,前缘/尾缘/吸力面/压力面同时进行冷气喷射时,冷气对叶栅各区域的气动损失(掺混损失、二次流损失、激波损失、尾迹损失等)影响不尽相同,并相互影响,整个涡轮叶栅的损失是各部分损失的综合结果。动叶尾缘劈缝冷气喷射时,冷气对喉道激波和尾缘激波的影响以及对尾迹的影响,是影响动叶栅气动损失的主要因素。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

姚世传,施鎏鎏,刘正,戴韧[4](2018)在《叶片尾缘冷气喷射气动与传热性能分析》一文中研究指出基于尺度自适应(Scale Adaptive Simulation,SAS)湍流模型,对叶片尾缘偏开缝射流尾迹结构、尾迹掺混损失和壁面冷却有效度在不同射流/主流速度比(VR)条件下的变化规律进行数值模拟研究。结果表明:VR为1.0时冷气对尾缘壁面的冷却效果总体较好;上、下板尾缘脱落涡的主导结构均为卡门涡,随着VR的增大,其脱落频率与旋涡强度增大,导致涡量和剪切应力升高,而尾迹掺混损失由湍流脉动能量和板后回流区长度共同决定;VR为0.5和1.0时尾迹掺混损失相差不大,VR为1.5时相比0.5时增大了4.53%。(本文来源于《热能动力工程》期刊2018年05期)

王宇峰,蔡乐,周逊,王松涛[5](2017)在《尾缘造型及冷气喷射对跨声速涡轮叶栅损失的影响》一文中研究指出通过对不同尾缘造型、不同尾缘冷气喷射量下某跨声速涡轮叶栅的数值模拟,初步得出了尾缘劈缝冷却对尾缘损失以及叶栅能量损失影响的规律。其主要表现为:从减小叶栅能量损失角度来讲,尾缘冷气喷射流量存在最佳值,且随劈缝长度增加,此最佳冷气喷射流量越小;从减小尾缘激波强度角度来讲,较大的冷气流量以及较长的尾缘劈缝有利于减小激波损失,但会消耗过多冷气并增加掺混损失,导致总损失增加。(本文来源于《汽轮机技术》期刊2017年06期)

王彬,黄康才[6](2012)在《尾缘冷气喷射对超声涡轮叶栅性能的影响》一文中研究指出采用试验与数值模拟相结合的方法,研究了某超声速涡轮导向叶栅尾缘冷气喷射对叶栅流场结构的影响。数值模拟时,使用环形叶栅模型近似模拟平面叶栅内的流动。研究结果表明:数值模拟结果与试验结果吻合较好;尾缘冷气喷射可减少主气流在尾缘停滞区的能量耗损,削弱叶栅尾缘处的内边缘激波,叶栅气动效率随冷气量的增加先增大后减小;尾缘冷气喷射对叶栅出口附近气流角的周向分布有影响,但对质量平均的叶栅出口气流角基本无影响。(本文来源于《燃气涡轮试验与研究》期刊2012年04期)

雒伟伟,张磊,王会社,徐建中[7](2012)在《冷气喷射对缩放型流道涡轮叶栅性能及流场影响的数值研究》一文中研究指出本文利用数值模拟方法详细研究了缩放型流道叶栅中从六个不同轴向位置处以不同的质量流量比喷射冷气对叶栅流场性能的影响,对比分析了能量损失系数、叶表静压分布、流道内马赫数分布等,结果表明冷气喷射对叶栅性能的影响和内伸波的影响是不同的。叶栅性能的变化主要是由于冷气喷射导致叶型损失的变化引起的,当冷气从吸力面内伸波作用位置附近及前缘滞止线附近喷射时,冷气与主流的掺混剧烈且持续到叶栅出口处,使得叶栅损失增加;当冷气从压力面和吸力面喉口位置处射流时,叶栅损失减小。在吸力面内伸波反射点附近射流时,由于冷气的滞止作用使得冷气孔前的压力增大,进而减小内伸波前后压差,减弱内伸波强度。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2012年11期)

王松涛,刘勋,韩俊,冯国泰,王仲奇[8](2011)在《端壁不同角度喷射冷气对前缘喷射冷气重型燃气轮机涡轮流场的影响》一文中研究指出本文采用中心差分格式和多区网格技术,对地面发电用燃气轮机第一级涡轮前缘喷射冷气的静叶栅的端壁喷射冷气流场进行了全叁维N-S方程数值求解。分析了在端壁不同角度冷气喷射条件下,端壁冷却效率、温度场的分布规律,以及不同角度冷气喷射对叶片端壁区域流场的影响。结果表明,端壁冷气喷射角度的变化对端壁冷却效果影响较大,在小角度冷气喷射时,冷气覆盖效果较好,大角度冷气喷射时,冷气被抬离壁面,冷却效果不好。端壁冷气喷射角度变化对端壁区域流场影响较大。(本文来源于《节能技术》期刊2011年04期)

刘勋,周逊,王松涛,冯国泰[9](2011)在《端壁不同角度冷气喷射对重型燃气轮机涡轮叶栅气动性能的影响》一文中研究指出本文采用中心差分格式和多区网格技术,对地面发电用燃气轮机第一级涡轮静叶栅的端壁气膜冷却流场进行了全叁维N-S方程数值求解。分析了在端壁不同角度冷气喷射条件下,端壁冷却效率、温度场的分布规律,以及不同角度冷气喷射对叶片端壁区域型面压力分布的影响。结果表明,端壁冷气喷射角度的变化对端壁冷却效果影响较大,在小角度冷气喷射时,冷气覆盖效果较好,大角度冷气喷射时,冷气被抬离壁面,冷却效果不好。端壁冷气喷射角度变化对型面压力分布影响不大。(本文来源于《Proceedings of the 2011 International Conference on Software Engineering and Multimedia Communication(SEMC 2011 V1)》期刊2011-07-09)

刘勋,周逊,王松涛,冯国泰[10](2010)在《端壁不同角度冷气喷射对重型燃气轮机涡轮叶栅气动性能的影响》一文中研究指出本文采用中心差分格式和多区网格技术,对地面发电用燃气轮机第一级涡轮静叶栅的端壁气膜冷却流场进行了全叁维N-S方程数值求解。分析了在端壁不同角度冷气喷射条件下,端壁冷却效率、温度场的分布规律,以及不同角度冷气喷射对叶片端壁区域型面压力分布的影响。结果表明,端壁冷气喷射角度的变化对端壁冷却效果影响较大,在小角度冷气喷射时,冷气覆盖效果较好,大角度冷气喷射时,冷气被抬离壁面,冷却效果不好。端壁冷气喷射角度变化对型面压力分布影响不大。(本文来源于《Proceedings of 2010 The 3rd International Conference on Power Electronics and Intelligent Transportation System(Volume 5)》期刊2010-11-20)

冷气喷射论文开题报告

(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:

为进一步探究跨声速涡轮中吸力面切向冷气喷射对叶栅气动性能及气膜冷却效果的影响,以跨声速涡轮叶栅作为研究对象,采用数值模拟方法,通过在叶片吸力面不同位置开设切向冷气喷射槽,进行不同吹风比下的冷气喷射,对跨声速气冷涡轮叶栅的总体性能以及流场细节进行了详细研究。研究结果表明,吸力面切向冷气喷射有利于减小跨声速涡轮叶栅激波损失,叶栅最大马赫数可减小0.104;切向冷气喷射槽位于尾缘内伸激波反射点上游,且吹风比处于0.75~1.00内时,叶栅能量损失最小;吹风比的增大有利于减小甚至消除冷气槽内分离泡,并能够减小唇部激波强度。

(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。

冷气喷射论文参考文献

[1].王宇峰.跨声速涡轮冷气喷射与激波相互影响的研究与应用[D].哈尔滨工业大学.2019

[2].王宇峰,蔡乐,刘勋,周逊,王仲奇.吸力面不同吹风比切向冷气喷射对跨声速涡轮叶栅气动性能的影响[J].推进技术.2019

[3].郑亚雷.冷气喷射对燃气轮机涡轮气动性能影响的实验与数值研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[4].姚世传,施鎏鎏,刘正,戴韧.叶片尾缘冷气喷射气动与传热性能分析[J].热能动力工程.2018

[5].王宇峰,蔡乐,周逊,王松涛.尾缘造型及冷气喷射对跨声速涡轮叶栅损失的影响[J].汽轮机技术.2017

[6].王彬,黄康才.尾缘冷气喷射对超声涡轮叶栅性能的影响[J].燃气涡轮试验与研究.2012

[7].雒伟伟,张磊,王会社,徐建中.冷气喷射对缩放型流道涡轮叶栅性能及流场影响的数值研究[J].工程热物理学报.2012

[8].王松涛,刘勋,韩俊,冯国泰,王仲奇.端壁不同角度喷射冷气对前缘喷射冷气重型燃气轮机涡轮流场的影响[J].节能技术.2011

[9].刘勋,周逊,王松涛,冯国泰.端壁不同角度冷气喷射对重型燃气轮机涡轮叶栅气动性能的影响[C].Proceedingsofthe2011InternationalConferenceonSoftwareEngineeringandMultimediaCommunication(SEMC2011V1).2011

[10].刘勋,周逊,王松涛,冯国泰.端壁不同角度冷气喷射对重型燃气轮机涡轮叶栅气动性能的影响[C].Proceedingsof2010The3rdInternationalConferenceonPowerElectronicsandIntelligentTransportationSystem(Volume5).2010

论文知识图

叶顶喷气示意图5 叶片压力面前缘附近流线图图 5 为 5 ...=1.05时有/无尾缘冷气喷射出...=1.0时有/无尾缘冷气喷射出口...槽长为10%吸力面弧长时不同位置处~#...槽长为5%吸力面弧长时不同位置处冷

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冷气喷射论文_王宇峰
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