抽吸結(jié)構(gòu)及參數(shù)對附面層振蕩抽吸效果影響的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-15 08:07
隨著航空飛行器對推重比的不懈追求,壓氣機(jī)向著減少級數(shù)、提升級壓比和總壓比的方向發(fā)展。在常規(guī)的反動(dòng)度范圍內(nèi)設(shè)計(jì)的壓氣機(jī)受到材料強(qiáng)度和激波損失等的約束,壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速不能過高,導(dǎo)致壓氣機(jī)的負(fù)荷很難進(jìn)一步提高。在這種背景下,基于流動(dòng)控制的低反動(dòng)度高負(fù)荷軸流壓氣機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,因此,研究效果良好、穩(wěn)定可靠的流動(dòng)控制技術(shù)會(huì)對低反動(dòng)度高負(fù)荷軸流壓氣機(jī)的實(shí)際應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。廣大葉輪機(jī)械領(lǐng)域的研究者對附面層抽吸的流動(dòng)控制方法進(jìn)行了諸多理論、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究,但多是在壁面上提取部分網(wǎng)格施加邊界條件,與實(shí)際情況存在或大或小的偏差。本文在葉片內(nèi)部加入了抽吸腔,通過全葉高展向槽抽吸葉柵流道中的氣體,更接近真實(shí)抽吸時(shí)的工況。本文研究了不同的抽吸結(jié)構(gòu)及參數(shù)對附面層振蕩抽吸效果的影響,結(jié)果表明,在抽吸相對流量均為1%的條件下,對于不同的抽吸結(jié)構(gòu),抽吸振蕩頻率和抽吸振蕩相對幅值均存在一個(gè)明顯有效的閾值,在這個(gè)閾值內(nèi)施加抽吸控制可以顯著地抑制端壁附近與葉展中部的流動(dòng)分離。在其他抽吸條件一致的條件下,抽吸腔的控制尺寸越大,對流場的控制效果越好。施加附面層振蕩抽吸的位置也存在一個(gè)明顯有效的閾值,在這個(gè)閾值內(nèi)施加附面層振蕩抽...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
彎葉片的流動(dòng)控制機(jī)理[8]
唐方明[10][11]借鑒了飛機(jī)的邊條 1-2 展示了具有前緣邊條的葉片,研究表,15%葉高的前緣邊條在0°和5°的攻角下圖 1-1 彎葉片的流動(dòng)控制機(jī)理[8]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文大小葉片技術(shù)是通過在葉柵流道后半部分安放全葉高小葉片以分擔(dān)大葉負(fù)荷并抑制大葉片吸力面的分離,避免了安放全弦長葉片引起的質(zhì)量增加塞以及效率下降等問題。國內(nèi)賽慶毅[12]、楊小賀[13]等人分別通過數(shù)值模研究手段研究了大小葉片技術(shù),圖 1-3 為大小葉片葉柵示意圖,結(jié)果表明能夠在一定負(fù)荷水平的條件下抑制葉片吸力面的流動(dòng)分離。但是隨著對荷的不懈追求,需要足夠多的小葉片才能達(dá)到理想的效果,這對大小葉片生了極大的限制。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Leading-edge flow separation control over an airfoil using a symmetrical dielectric barrier discharge plasma actuator[J]. Xin ZHANG,Huaxing LI,Yong HUANG,Kun TANG,Wanbo WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(05)
[2]In uence of Endwall Boundary Layer Suction on the Flow Fields of a Critically Loaded Di usion Cascade[J]. Zhi-Yuan Cao,Bo Liu,Ting Zhang. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(03)
[3]軸流壓氣機(jī)角區(qū)分離的研究進(jìn)展[J]. 吳艷輝,王博,付裕,劉軍. 航空學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]改善壓氣機(jī)端區(qū)流動(dòng)的新方法——前緣邊條葉片技術(shù)[J]. 伊衛(wèi)林,唐方明,陳志民,季路成. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2015(07)
[5]壓氣機(jī)葉柵前緣邊條技術(shù)的參數(shù)化數(shù)值研究[J]. 唐方明,伊衛(wèi)林,陳志民,季路成. 航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2015(03)
[6]第三代三維葉片技術(shù)思路分析[J]. 季路成,李嘉賓,伊衛(wèi)林. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]采用附面層抽吸孔改善高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵性能的研究[J]. 丁駿,陳紹文,徐皓,韓東,王松濤. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(12)
[8]大小葉片擴(kuò)壓葉柵氣動(dòng)性能與流動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 賽慶毅,朱源嘉,楊愛玲,戴韌. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[9]大小葉片軸流級反問題設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬[J]. 楊小賀,單鵬. 航空學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]低反動(dòng)度附面層抽吸式壓氣機(jī)及其內(nèi)部流動(dòng)控制[J]. 王松濤,羌曉青,馮國泰,林偉春,王仲奇. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]超高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵分離結(jié)構(gòu)及其定常與非定?刂蒲芯縖D]. 蔡樂.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]低反動(dòng)度附面層抽吸式壓氣機(jī)流動(dòng)控制及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 羌曉青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]合成射流/合成雙射流機(jī)理及其在射流矢量控制和微泵中的應(yīng)用研究[D]. 羅振兵.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
本文編號:2978555
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
彎葉片的流動(dòng)控制機(jī)理[8]
唐方明[10][11]借鑒了飛機(jī)的邊條 1-2 展示了具有前緣邊條的葉片,研究表,15%葉高的前緣邊條在0°和5°的攻角下圖 1-1 彎葉片的流動(dòng)控制機(jī)理[8]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文大小葉片技術(shù)是通過在葉柵流道后半部分安放全葉高小葉片以分擔(dān)大葉負(fù)荷并抑制大葉片吸力面的分離,避免了安放全弦長葉片引起的質(zhì)量增加塞以及效率下降等問題。國內(nèi)賽慶毅[12]、楊小賀[13]等人分別通過數(shù)值模研究手段研究了大小葉片技術(shù),圖 1-3 為大小葉片葉柵示意圖,結(jié)果表明能夠在一定負(fù)荷水平的條件下抑制葉片吸力面的流動(dòng)分離。但是隨著對荷的不懈追求,需要足夠多的小葉片才能達(dá)到理想的效果,這對大小葉片生了極大的限制。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Leading-edge flow separation control over an airfoil using a symmetrical dielectric barrier discharge plasma actuator[J]. Xin ZHANG,Huaxing LI,Yong HUANG,Kun TANG,Wanbo WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(05)
[2]In uence of Endwall Boundary Layer Suction on the Flow Fields of a Critically Loaded Di usion Cascade[J]. Zhi-Yuan Cao,Bo Liu,Ting Zhang. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(03)
[3]軸流壓氣機(jī)角區(qū)分離的研究進(jìn)展[J]. 吳艷輝,王博,付裕,劉軍. 航空學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]改善壓氣機(jī)端區(qū)流動(dòng)的新方法——前緣邊條葉片技術(shù)[J]. 伊衛(wèi)林,唐方明,陳志民,季路成. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2015(07)
[5]壓氣機(jī)葉柵前緣邊條技術(shù)的參數(shù)化數(shù)值研究[J]. 唐方明,伊衛(wèi)林,陳志民,季路成. 航空發(fā)動(dòng)機(jī). 2015(03)
[6]第三代三維葉片技術(shù)思路分析[J]. 季路成,李嘉賓,伊衛(wèi)林. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]采用附面層抽吸孔改善高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵性能的研究[J]. 丁駿,陳紹文,徐皓,韓東,王松濤. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(12)
[8]大小葉片擴(kuò)壓葉柵氣動(dòng)性能與流動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 賽慶毅,朱源嘉,楊愛玲,戴韌. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[9]大小葉片軸流級反問題設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬[J]. 楊小賀,單鵬. 航空學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]低反動(dòng)度附面層抽吸式壓氣機(jī)及其內(nèi)部流動(dòng)控制[J]. 王松濤,羌曉青,馮國泰,林偉春,王仲奇. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2009(01)
博士論文
[1]超高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵分離結(jié)構(gòu)及其定常與非定?刂蒲芯縖D]. 蔡樂.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]低反動(dòng)度附面層抽吸式壓氣機(jī)流動(dòng)控制及設(shè)計(jì)方法研究[D]. 羌曉青.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]合成射流/合成雙射流機(jī)理及其在射流矢量控制和微泵中的應(yīng)用研究[D]. 羅振兵.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
本文編號:2978555
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