国际科技合作与交流专项项目(2010DFB70620) 作品数:12 被引量:69 H指数:5 相关作者: 朱俊强 卢新根 刘富强 徐纲 杨金虎 更多>> 相关机构: 中国科学院 中国科学院研究生院 北京航空工程技术研究中心 更多>> 发文基金: 国际科技合作与交流专项项目 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 动力工程及工程热物理 更多>>
U型槽对高负荷低压涡轮叶型攻角特性影响 被引量:6 2012年 以某高负荷低压涡轮叶型为研究对象,分析了该叶型在低雷诺数下的攻角特性,并应用了表面嵌壁式U形槽的被动控制方法来提高该叶型的攻角裕度.数值模拟的结果表明:相比较大的正攻角流动状况,叶型较大的负攻角并不会引起吸力面大的流动分离,从而减小了叶型损失;表面嵌壁式U型槽通过推迟分离、加速再附来减小分离泡甚至减小湍流湿面积,从而降低叶型损失;表面嵌壁式U型槽能否提高该叶型的攻角裕度与开槽位置和深度有关系,在±15°攻角范围内72%轴向弦长位置处开槽明显的降低了叶型损失而开槽深度为0.40mm时叶型损失最小. 张波 李伟 杜强 黄恩亮 卢新根 朱俊强关键词:低雷诺数 叶型损失 燃油分级多点喷射低污染燃烧室的化学反应网络模型分析 被引量:9 2012年 本文采用基于详细化学反应机理的化学反应网络模型分析了航空发动机燃油径向分级多点喷射低污染燃烧室的NO_x排放特性。该分级燃烧室不同于传统燃烧室,头部由值班区和主燃区两个不同的燃烧区域,根据CFD得到的流场特性和当量比的分布特性对燃烧室进行分区构建化学反应器网络模型,研究了值班级当量比以及值班级和主燃级两级供油比例对排放的影响。同时,还分析了空气进口温度对NO_x排放的影响。得到了较为合理的变化趋势,为低污染燃烧室的初步设计提供了有益的指导。 刘富强 杨金虎 刘存喜 穆勇 徐纲 朱俊强关键词:多点喷射 NO_X排放 当量比 回流环形燃烧室出口温度场的试验 被引量:7 2012年 以某涡轮风扇发动机回流环形燃烧室为研究对象,采用试验的方法,研究了不同工况下该燃烧室出口温度分布特性.部件试验结果得到了出口温度沿周向分布和径向分布特性,重点详细分析了温度沿涡轮导叶叶高的分布特性,并在此基础上提出了局部扇形区域径向温度沿叶高的分布特性这一概念来考核燃烧室出口温度品质,为燃烧室出口温度分布的评估和改进优化提供了有益的参考价值. 刘富强 房爱兵 崔玉峰 徐纲 朱俊强 聂超群关键词:温度分布 环形燃烧室 基于层流小火焰和beta-PDF的预混燃烧模型 被引量:4 2012年 研究了基于层流小火焰概念和假定beta-PDF(probability density function)的湍流预混燃烧模型.该模型采用PREMIX程序来计算层流小火焰,将计算结果表示为进程变量的函数,并利用进程变量的be-ta-PDF积分生成了用于RANS(雷诺平均Navier-Stokes)计算的PDF表.以化学当量的甲烷湍流本生火焰为算例对模型进行了计算验证,并与Zimont模型的计算结果和实验结果做了对比.结果表明,平均速度分布与实验符合的较好,温度和湍动能计算结果有待改善.本模型高估了化学反应速率,导致计算火焰比实际瘦,这是因为模型中未能考虑湍流对火焰的拉伸和弯曲效应,考虑湍流拉伸和弯曲效应的预混燃烧模型是今后进一步研究的方向. 杨金虎 刘富强 徐纲 朱俊强关键词:预混燃烧 DENSITY 尾迹扫掠下超高负荷低压涡轮叶片附面层特性 被引量:4 2012年 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著影响,能够有效地抑制附面层的流动分离. 李伟 张波 周敏 卢新根 朱俊强关键词:低压涡轮 转捩 表面热膜 涡轮叶片压力面旋转气膜冷却数值模拟 被引量:3 2011年 通过数值模拟的方法,揭示了整级涡轮叶片在旋转状态下的气膜冷却特性。计算采用六面体结构化网格,湍流模型选用k-ε两方程模型。计算中,主流进口雷诺数为7.7×10~4,旋转数分别为2.092、2.324和2.448,吹风比分别为0.5、1.0、1.5和2.0,冷却工质采用空气,对应射流主流密度比为1.03。计算结果与之前的实验结果进行了比较,并着重分析了旋转附加力的作用机理。结果表明:压力面上,气膜轨迹向高半径方向偏转,其偏转程度随吹风比的增大而减弱,随旋转数的增大而加强;气膜覆盖面积和冷却效率随吹风比的增大而增大,随旋转数的增大而减小。 李国庆 朱俊强关键词:气膜冷却 涡轮叶片 高负荷离心压气机管式扩压器特点及机理分析 被引量:5 2011年 以某高负荷离心压气机为研究对象,进行管式扩压器设计,借助于数值模拟的方法,对影响扩压器性能的重要参数———喉部面积进行参数化研究,并详细分析了管式扩压器特殊的进口结构对压气机内部流场的影响,初步探讨了管式扩压器喉部设计准则,摸清其提高效率扩大稳定工作范围的机理. 王毅 赵胜丰 卢新根 朱俊强关键词:离心压气机 管式扩压器 高负荷 喉部面积 数值模拟 超高负荷低压涡轮叶型边界层被动控制 被引量:3 2012年 应用商用流体计算软件求解定常雷诺平均N-S方程组耦合Lantry-Menter转捩模型,对来流湍流度1.5%,不同进口雷诺数下,前加载超高负荷低压涡轮叶型进行了数值模拟。在与相关实验数据对比的基础上,研究了三种被动控制方式的控制效果与控制机理。结果表明:弧形凹槽的最佳开槽位置在分离点,最佳深宽比为0.15,表面拌线和矩形条的最佳加载位置在速度峰值点与分离点的中点;控制方式能否有效与其增加的掺混损失和减少的分离损失有关;三种控制方式均通过产生小漩涡来增加低能流体与高能流体之间的交换,从而加速转捩减小分离泡降低叶型损失。 张波 李伟 黄恩亮 卢新根 朱俊强关键词:低雷诺数 叶型损失 雷诺数对跨声速压气机转子内部流动失稳触发机理的影响 被引量:5 2013年 利用带有先进转捩模型的数值模拟方法,对高低两种雷诺数下的跨声速压气机转子NASA Rotor67的内部流动进行了数值模拟。对比了不同雷诺数下叶片内部复杂三维流动,剖析了雷诺数影响风扇转子流动失稳的机制。研究发现:雷诺数降低使得叶片表面低能流体增多,径向迁移加剧,造成叶片顶部吸力面分离加剧;且雷诺数降低使得叶顶间隙泄漏流强度减弱,间隙泄漏流和主流相互作用造成的叶片顶部流场堵塞减弱。雷诺数通过上述两种作用影响压气机转子的失稳机制。 赵胜丰 卢新根 朱俊强关键词:低雷诺数 燃油分级对中心分级燃烧室NO_x排放的影响 被引量:18 2013年 对采用燃油中心分级方案的燃烧室NOx排放特性进行了实验研究.在进气流量、进气温度和进气压力一定的情况下,改变值班级和主燃级两级油量的相对大小,采用烟气分析仪在燃烧室出口截面测量NOx和CO的排放.对比分析了值班级燃油量、主燃级燃油量以及两级燃油比例对污染物排放特性的影响.实验结果表明,与主燃级相比,值班级燃油量对NOx排放的影响较大;在总油气比不变的前提下,存在一个最佳燃油比例使得NOx排放最低. 刘富强 穆勇 刘存喜 毛艳辉 杨金虎 徐纲 朱俊强关键词:NOX排放