首先通過理論分析,依據(jù)波轉(zhuǎn)子與氣流間相對運動關(guān)系,采用流道進出口傾角正切值等于該位置氣流軸向速度與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動線速度比值的方法設(shè)計一種前向流道波轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu).然后利用ANSYS Fluent軟件進行數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)當傾角滿足上述正切關(guān)系時,引射過程中波轉(zhuǎn)子內(nèi)部及端口處流動分離和旋渦現(xiàn)象明顯減少,流動損失降低,設(shè)備引射性能最優(yōu).最后,與直通道波轉(zhuǎn)子進行對比實驗研究,結(jié)果表明:各工況下前向流道波轉(zhuǎn)子引射率和等熵效率與直通道波轉(zhuǎn)子相比均有明顯提升,且在傾角設(shè)計工況附近,設(shè)備引射性能及提升幅度達到峰值,引射率和等熵效率增幅比例均達40%,證明依據(jù)上述理論方法設(shè)計的前向流道波轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)合理. 

【文章來源】：大連理工大學(xué)學(xué)報. 2020,60(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

氣波引射波圖

傾角與轉(zhuǎn)速最優(yōu)匹配

依據(jù)理想波圖,為直觀研究氣波引射過程中各端口及波轉(zhuǎn)子內(nèi)部氣流運動狀態(tài),驗證結(jié)構(gòu)合理性,在綜合考慮結(jié)果準確和計算效率的前提下,忽略密度較小介質(zhì)所受離心力作用,如圖3將轉(zhuǎn)子三維轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為二維平動[24-25].利用Gambit軟件進行網(wǎng)格劃分,流道區(qū)域上下兩側(cè)設(shè)為周期性邊界,端口、間隙及流道內(nèi)部均采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,全局尺寸為0.5 mm×0.5 mm,間隙及其附近網(wǎng)格進行局部加密,最終得到數(shù)值模型如圖4所示.利用ANSYS Fluent軟件進行瞬態(tài)計算,介質(zhì)近似為理想空氣;湍流計算采用RNG k-ε模型;選用AUSM+二階迎風格式進行離散[26-28],密度基隱式算法進行求解.圖4 二維網(wǎng)格模型示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]壓力振蕩管流動及引射性能研究[D]. 趙文靜.大連理工大學(xué) 2012

碩士論文
[1]AUSM+格式的研究和應(yīng)用[D]. 王可.南京航空航天大學(xué) 2002



本文編號：3401481