彭文辉
- 作品数：11 被引量：25H指数：3
- 供职机构：西北工业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术机械工程更多>>
- 跨声速压气机转子叶尖涡系结构分析被引量：3
- 2016年
- 本文以NASA rotor 35为研究对象,采用定常和非定常数值模拟方法对其全稳定工况范围内的流场进行了数值模拟。以此为基础,将广泛应用于旋涡结构识别的特征向量法和Lambda 2方法引入到压气机叶尖流场的分析中。流场分析表明:当在流向涡稳定发展时,lambda 2方法和特征向量法均可以准确地提取叶尖流场中的主要涡旋;当流向涡结构遭到破坏时,lambda 2方法在涡破碎区失效,而特征向量法则可以更为深入地描述破碎区的情况。从阻塞工况到近峰值效率工况,叶尖通道中除了主间隙涡之外还有若干二次间隙涡,二次间隙涡的分布与通道中激波的变化紧密相关;而从近峰值效率工况到失速边界工况,叶尖涡系不再发生变化,但主间隙涡与激波干涉效应不断增强,叶尖流场先后历经了激波后近压力面侧低速阻塞区的出现、主间隙涡的泡式及螺旋式破碎。
- 吴艳辉丁永鹏安光耀陈智洋刘军彭文辉
- 关键词：跨声速压气机LAMBDA
- 轴流压气机转子旋转不稳定性检测及机理探讨被引量：4
- 2017年
- 为了探究固定通道中叶尖泄漏流非定常性引起旋转不稳定性(RI)的物理机理,以轴流压气机转子为研究对象分别进行试验和数值研究。通过对机匣壁动态压力信号的分析获取其叶尖流场的非定常特征,发现RI仅在靠近失速边界的狭窄的流量范围工况出现,RI的模态随时间变化。在此基础,采用五通道的数值模拟方法对该转子的内部流场进行了研究。结果表明,数值模拟流场中出现的静压扰动的变化规律和频率特征与试验测量结果一致,多通道的数值模拟成功地预测出RI产生的过程。进一步的流场分析表明,固定通道中出现了泄漏流自诱导非定常性,其对通道压力面近叶尖区压力分布的影响使得相邻叶片的泄漏流也出现自诱导非定常性,该过程在叶尖环面沿周向传播导致了RI现象的出现。
- 陈智洋吴艳辉安光耀刘军刘军
- 关键词：轴流压气机非定常流动数值模拟
- 单级轴流压气机叶端区二次流动的研究被引量：2
- 2016年
- 为揭示某单级压气机非设计转速下影响效率和稳定性的关键因素,采用实验和数值模拟相结合的方法,系统地研究了该压气机动、静叶通道内的二次流动随工况(即叶片负荷)的变化规律.对于转子,大流量工况叶端区的二次流主要以泄漏流/泄漏涡和轮毂角区分离为主,而到了峰值效率和近失速工况,整个叶高基元的过度扩压导致的叶片失速抑制了轮毂角区失速的发生.静叶叶尖端区的二次流动虽然具有三维性,但到了近失速工况它依然没有发展成为角区失速.静叶叶根的泄漏流动虽然对端壁附面层的低能流体向轮毂吸力面角区的汇聚起到了一定的抑制作用,但它对角区失速的控制效果却受到压气机不同流量工况的影响.近失速工况叶根泄漏流动抑制角区失速的能力不足是导致压气机效率下降的主要因素,而转子叶尖的二次流动造成的对整个叶尖通道的阻塞是限制压气机稳定性的关键因素.
- 吴艳辉刘军安光耀陈智洋彭文辉
- 关键词：轴流压气机泄漏流
- 前缘小叶片对高负荷扩压叶栅性能的影响被引量：2
- 2017年
- 针对压气机叶栅角区流动易分离的特点,提出一种在叶栅前缘安装小叶片来抑制角区分离的新型流动控制方法。在利用叶栅试验数据确认数值模拟的可靠性后,对不同攻角下安装小叶片前后叶栅的流场特性进行了数值研究。结果表明:在-6°到9°攻角范围内小叶片改善了扩压叶栅的气动性能,使得总压损失减小,静压升增大。小叶片能使叶栅角区前缘分离点后移,角区分离线后的反流区面积减小,改善了角区流动;更多的流体汇聚到中间叶高,增强叶中部载荷,提高了叶栅的扩压能力。
- 吴艳辉刘军安光耀陈智洋彭文辉
- 关键词：扩压叶栅小叶片
- 基于正交试验的压气机叶栅叶片式涡流发生器结构优化被引量：5
- 2017年
- 为了最大程度地减弱叶栅角区分离,改善叶栅气动性能,对某高负荷扩压叶栅的叶片式涡流发生器进行了结构优化.基于正交试验设计方法,利用计算流体力学软件分别对不同位置和不同几何参数的涡流发生器进行全三维流场数值模拟,获得各组方案在设计攻角下叶栅的总压损失系数和静压升系数.并采用极差分析法研究了叶片式涡流发生器各几何参数对叶栅损失和扩压能力的影响规律以及各个参数不同水平对叶栅性能影响的主次顺序,找出性能较优的设计方案.结果表明:优化后的涡流发生器能在较宽的攻角范围内降低叶栅损失,提高叶栅的扩压能力.
- 吴艳辉刘军彭文辉杨国伟杨玄州
- 关键词：涡流发生器正交试验结构优化数值模拟
- 亚音轴流压气机叶尖微喷气扩稳机理探讨
- 2017年
- 为了探索叶顶微喷气对轴流压气机的稳定性影响,本文以西北工业大学某高负荷亚音速轴流压气机的孤立转子为研究对象,采用实验和数值模拟相结合的方法,研究了叶顶微喷气对压气机的扩稳效果和作用机理.研究结果表明,高速喷气降低了转子叶顶载荷,将压气机的流量裕度拓宽了5.6个百分点。相对于原实壁工况,喷气之后在原失稳边界流量上,削弱了由叶尖二次涡所诱导出的流场非定常脉动,而该非定常脉动与突尖形失速先兆的形成密切相关,由此推迟了压气机失稳。且存在临界攻角,随着节流程度增加,当叶顶攻角达到与原实壁工况相对应的失稳攻角后,压气机再度失稳。
- 吴艳辉王博王博杨国伟彭文辉陈智洋
- 关键词：轴流压气机稳定性非定常流动
- 跨声速压气机转子近失速工况非定常流动及相关机理研究被引量：13
- 2016年
- 为了探究近失速工况下,跨声速压气机转子中非定常流动及相关流动机制,采用多通道全三维数值模拟方法对跨声速转子其内部流场进行了数值模拟,并利用已有的实验数据对计算结果进行了校核。对近失速工况探针监测结果的分析表明:流场中出现了非定常扰动,且扰动最活跃的区域位于近叶尖通道靠近叶片前缘的压力面侧;随着流量的降低,非定常扰动的幅值增大,波动周期变长。对近叶尖瞬态流场的分析表明:流场中的一个不同于泄漏涡的涡结构(命名为叶尖二次涡)的出现及其沿流向的发展诱发了非定常静压扰动,而且其强度随着流量的降低而增强,由此导致了非定常扰动的周期变长,振幅增加。伴随着叶尖二次涡强度的增加,叶顶通道的阻塞以及由叶尖二次涡诱发的"前缘溢流"也随之增强。因此,叶尖二次涡的出现及其强度的变化是影响该跨声速转子流动稳定性的主要因素之一。
- 吴艳辉安光耀陈智洋丁永鹏刘军彭文辉
- 关键词：数值模拟
- 一种轴流压气机尾缘周向喷气扩稳装置
- 本发明公开了一种轴流压气机尾缘周向喷气扩稳装置，喷气装置安装在叶片尾缘处，喷气流的流动方向与转子旋转方向一致；喷气装置由吸力面和压力面组成，吸力面沿轴向逆时针旋转1.48°。喷气装置的底部安装在转子叶顶尾缘下游10％轴向...
- 吴艳辉彭文辉安光耀陈智洋刘军
- 文献传递
- 一种带有导流小叶片的轴流压气机转子
- 本发明为一种带有导流小叶片的轴流压气机转子，包括转子叶片、机匣、轮毂，所述机匣上还装有导流小叶片；所述导流小叶片双圆弧叶型的直叶片，导流小叶片叶根和机匣上游连接，且在机匣上周向均布；导流小叶片轴向位置位于转子叶片叶顶上游...
- 刘军吴艳辉安光耀陈智洋彭文辉杨玄州
- 文献传递
- 一种轴流压气机尾缘周向喷气扩稳装置
- 本发明公开了一种轴流压气机尾缘周向喷气扩稳装置，喷气装置安装在叶片尾缘处，喷气流的流动方向与转子旋转方向一致；喷气装置由吸力面和压力面组成，吸力面沿轴向逆时针旋转1.48°。喷气装置的底部安装在转子叶顶尾缘下游10％轴向...
- 吴艳辉彭文辉安光耀陈智洋刘军
- 文献传递
