整机环境下的风扇_增压级叶片气动优化

采用自主研发的三维粘性气动优化设计平台对某双涵道风扇/增压级进行了气动设计优化;采用NURBS技术对该风扇/增压级各排叶片进行了参数化造型,包括二维叶型的参数化表达以及基选线的弯、扭联合造型;采用NUMECA商用软件进行了风扇/增压级三维内外涵联算作为气动性能评估指标;基于该风扇/增压级三维内外涵联算,采用iSIGHT优化软件对风扇/增压级各排叶片进行了气动优化设计.在整机流量降低0.342 8%的情况下,内涵增压级效率提高了1.43%;对风扇优化,在整机流量基本不变的情况下,整机效率提高了1.566%,并扩大了增压级的稳定工作范围.     

大子午扩张涡轮导向器栅内流动控制研究北大核心

大子午扩张跨音涡轮具有外端壁栅道前附面层偏厚和内端壁栅道内激波附面层干扰分离严重的特点,从而导致导向器栅道内流动损失偏高。采用全三维黏性N-S方程对优化设计获得的先进导向器叶型和原型进行了级环境的数值仿真,并对比分析了通过多截面S1型线联合设计改善栅道内全三维流动的控制机理。结果表明:采用根部缩放型线和中上部收缩型线能够改善大子午扩张跨音涡轮导向器栅道内流动,此种S1流面设计能减薄外壁侧来流附面层,并减弱甚至消除根部出口激波附面层干扰以及分离的径向掺混。     

大子午扩张涡轮导向器栅内流动控制研究

大子午扩张跨音涡轮具有外端壁栅道前附面层偏厚和内端壁栅道内激波附面层干扰分离严重的特点,从而导致导向器栅道内流动损失偏高。采用全三维黏性N-S方程对优化设计获得的先进导向器叶型和原型进行了级环境的数值仿真,并对比分析了通过多截面S1型线联合设计改善栅道内全三维流动的控制机理。结果表明:采用根部缩放型线和中上部收缩型线能够改善大子午扩张跨音涡轮导向器栅道内流动,此种S1流面设计能减薄外壁侧来流附面层,并减弱甚至消除根部出口激波附面层干扰以及分离的径向掺混。     

轮毂封严对涡轮端区流动影响的数值研究

为了研究轮毂封严对涡轮端区流动的影响,对转/静叶片之间带有封严腔的某单级涡轮进行三维定常数值模拟。结果表明,封严流量对涡轮效率影响较大,2.0%的封严流量使涡轮级效率降低约1.6%;封严气流受到转子前缘位势场的影响,与主流在径向上存在着动量差,两股气流在转子进口处相互剪切形成剪切诱导涡。剪切诱导涡对轮毂通道涡的贡献较大,是端区二次流损失的主要来源。采用与转子旋转方向相同的喷射方向并增大喷射角度对减小攻角损失以及封严气流与主流的掺混损失是非常有利的。     

基于神经网络& NURBS技术的叶片优化设计研究

应用流行的神经网络技术与先进的几何描述方法NURBS技术,对某两级风扇进行优化改型设计,特别针对于转子2的根部截面进行优化,通过对优化前后的转子2以及两级风扇的流场气动结构与特性的对比分析表明,该优化设计方法确实可行,具有一定的先进性,能够改善叶轮机械的整体气动特性,可以为叶轮机械的优化设计提供一种新的途径.     

某氦气压气机三维优化设计

对某氦气压气机设计方案三维数值模拟计算结果特点进行分析,指出了三维优化改型设计方向和指导原则,通过调整叶片厚度分布、叶片尾缘型线曲率和采用端弯技术等方法,对原型氦气压气机气动设计方案进行了全三维优化设计,对比分析三维优化设计前后数值模拟计算结果,三维优化设计后压气机效率提高2个百分点,有效控制了二次流动进一步发展。     

基于神经网络＆NURBS技术的叶片优化设计研究

应用流行的神经网络技术与先进的几何描述方法NURBS技术，对某两级风扇进行优化改型设计，特别针对于转子2的根部截面进行优化，通过对优化前后的转子2以及两级风扇的流场气动结构与特性的对比分析表明，该优化设计方法确实可行，具有一定的先进性，能够改善叶轮机械的整体气动特性，可以为叶轮机械的优化设计提供一种新的途径。     

计及动叶顶部间隙影响的烟气涡轮数值模拟

本文以某船用增压锅炉涡轮增压机组中的烟气涡轮级为研究对象,采用全三维数值模拟技术和"混合平面"方法传递级间参数,利用标准k-ε双方程湍流模型和耦合隐式求解器,在考虑动叶顶部间隙情况下,通过求解三维定常雷诺平均Navier-Stokes方程来模拟烟气涡轮级叶栅三维湍流流动.文中分析了该型烟气涡轮级动叶顶部间隙流动的表现形式,并给出了叶栅出口参数的变化规律,分析结果对于该型烟气涡轮叶栅的气动优化设计具有一定的参考价值.     

船用增压锅炉烟气涡轮级叶栅三维湍流流动的数值模拟

以某船用增压锅炉涡轮增压机组烟气涡轮级为研究对象,采用三维数值模拟技术和“混合平面”方法传递级间参数,利用标准κ-ε双方程湍流模型和耦合隐式求解器,通过求解三维雷诺平均守恒Navier—Stokes方程,来模拟烟气涡轮级叶栅三维湍流流动。文中给出了烟气涡轮级叶栅出口静压、总压、速度以及总温和静温等各参数的变化规律,对于烟气涡轮叶栅气动优化设计具有一定的参考价值。     

汽轮机调节级喷嘴组气动优化设计

采用叶轮机械优化设计平台FINE/Design3D对调节级喷嘴组汽道进行全三维气动性能优化设计,在保证工作点不发生偏离的前提下,提高其等熵效率。经过分析,优化后喷嘴组叶片由于采用加载叶型,有效的抑制叶片表面的附面层厚度,降低叶型损失;喷嘴组外端壁型线更加平缓,端壁损失和二次流损失得到了有效地抑制。额定工况下,调节级等熵效率提高了1.8%,并且在其它工况下调节级气动性能都有明显提高。