双舌形挡板变截面涡轮(VGT)的研究

介绍了双舌形挡板变截面涡轮的工作原理和这种变截面涡轮增压器在柴油机上的实用情况。用热线风速仪Ｘ形热膜探针测定了这种变截面蜗壳出口处的３维速度场,讨论了蜗壳出口Ｒｅ数变化即两个舌形挡板开启角度变化对能量利用的影响,并据此优化设计了双舌形挡板。将双舌形挡板变截面涡轮增压器与６１３０ＺＱ柴油机进行了匹配试验,证明与普通增压器相比,能够改善柴油机的扭矩特性和低速经济性,抑制了高速时的增压过量;与单舌形挡板变截面涡轮增压器相比,更适应车用柴油机的变工况时的需要。     

车用增压器变截面无叶蜗壳和涡轮气动性能的研究

本文系统地研究了车用增压器变截面无叶蜗壳和涡轮的气动特性及其变化规律，揭示了影响蜗壳和涡轮特性的因素和机制，为变截面增压器的研制及其流动效率的改善提供了依据。     

蜗壳截面变化规律对蜗壳内流动及其出口参数的影响

为了研究涡轮蜗壳截面变化规律对蜗壳内流动及其出口气流参数的影响,建立了三种不同截面积变化规律的蜗壳模型。通过CFD方法研究了不同流量时,不同蜗壳内的流动情况,分析了蜗壳内流动及其出口气流参数的变化规律产生的原因。通过对比分析,发现蜗壳截面面积变化规律对蜗壳内流动及其出口参数有显著影响。同一蜗壳在不同流量下,其出口速度及气流角的变化规律曲线基本相同,但绝对值随流量的降低而下降。     

蜗壳截面变化规律对蜗壳内流动及其出口参数的影响

为了研究涡轮蜗壳截面变化规律对蜗壳内流动及其出口气流参数的影响,建立了三种不同截面积变化规律的蜗壳模型.通过CFD方法研究了不同流量时,不同蜗壳内的流动情况,分析了蜗壳内流动及其出口气流参数的变化规律产生的原因.通过对比分析,发现蜗壳截面面积变化规律对蜗壳内流动及其出口参数有显著影响.同一蜗壳在不同流量下,其出口速度及气流角的变化规律曲线基本相同,但绝对值随流量的降低而下降.     

舌形挡板变截面涡轮增压器涡轮蜗壳内气体流动的研究

本文在－模型上测试分析了舌形挡板变截面涡轮增压器涡轮蜗壳内气体流动规律，用丝线法和新探索的色泽法进行了蜗壳内气体流动显示，分析探讨了此种变截面涡轮增压器的工作机理，并将试验结果与计算数值进行了比较，获得了满意的结果，为设计优化舌形挡板变截面涡轮增压器提供了理论依据。     

浅析柴油机可变截面涡轮增压器在使用中不容忽视的问题

本文在简要说明柴油机可变截面涡轮增压器的工作特点的情况下,通过在实验室对两台1.5L排量的柴油机的性能试验过程中可变截面涡轮增压器出现的问题,就相同结果的不同原因进行了分析,证实了可变截面涡轮增压器在使用中不容忽视的问题.     

不同截面形状螺旋侧板受迫振荡数值研究

为分析螺旋侧板在立管运动时的抑涡效果,提出三角形和圆形两种新型截面形状的螺旋侧板,采用动网格技术,对低雷诺数下附有不同截面形状螺旋侧板立管在均匀来流中的横向受迫振荡进行数值模拟,分析其在特定振幅、不同振荡频率下的锁定区间、受力状况及尾涡结构,并与光滑立管进行对比。研究表明:相较光滑立管,附有3种螺旋侧板立管的锁定范围均有所增加;在进入锁定区间前,3种截面形状的螺旋侧板均具有良好抑振效果;在锁定区间内及跳出锁定区间后,三角形及圆形截面侧板的抑振效果优于矩形截面侧板,升力系数最大减幅分别为65. 83%和83. 53%;附有螺旋侧板立管的尾涡结构三维特性明显,在锁定区间内,圆形及三角形侧板的抑涡效果优于矩形侧板,跳出锁定区间后,三角形侧板对尾流场影响较大,涡激力最小,抑涡效果最佳。     

不同A/R值对双流道涡轮机的性能影响研究

为了提升涡轮机性能,建立其计算模型,划分计算网格模型,并在仿真软件中进行计算,最后分析其计算结果,分析了涡轮增压器中的蜗壳受不同0-0截面A/R值对其性能的影响。结果显示：在涡轮增压器涡轮机中,蜗壳0-0截面的A/R值对蜗壳性能影响较大。A/R值较大的涡轮机蜗壳内部流动损失较小,但叶轮入口处气流不稳定加剧,导致涡轮峰值效率降低。NO.1蜗壳的峰值效率较其他2个方案更高,最后选择其作为效率提升优化方案的蜗壳。     

由增压器涡轮性能计算叶轮特性的数学模型

本文使用蜗壳流动一维模型和稳定流动涡轮特性,建立了由涡轮增压器涡轮性能计算叶轮特性的数学模型,通过实例计算得到了一小型涡轮增压器的叶轮特性,其结果对于预测基于此涡轮增压器而设计的变截面涡轮增压器的性能是非常有用的。     

圆形截面离心压缩机蜗壳内部三维流动的测量与分析

利用五孔探针对大尺度低速离心压缩机的圆形截面蜗壳内部三维流动进行了详细的测量,给出了蜗壳螺旋通道部分径向测量截面的通流速度分布以及通流速度、总压、静压沿径向与圆周方向的分布图,并与一维计算的流量进行了比较.结果表明,各截面测量得到的流量与一维计算的趋势相同,且随着角度的增大,计算与实验之间的差别逐渐减小;另外,本试验蜗壳内的流动是复杂的三维流动,蜗壳各径向截面的通流速度沿径向的分布与动量矩守恒规律有比较明显的差别,总压沿圆周方向变化不明显.     

涡轮箱0-0截面对柴油机性能影响的计算研究

针对传统的涡轮箱0-0截面选配方法在发动机性能调试过程中存在的周期长、成本高等问题,利用AVL BOOST发动机性能分析软件建立了不同涡轮箱0-0截面积的某12V150柴油机性能计算模型,分析了涡轮箱0-0截面积对柴油机性能的影响规律,并通过试验进行了验证,为柴油机性能改进奠定了基础。     

汽轮机高压缸进汽蜗壳的数值研究

文章采用商用计算流体动力学软件CFX,针对某高压缸进汽蜗壳进行了详细的数值研究,并对影响切向进汽蜗壳气动特性的因素进行了研究,结果表明：切向进汽方式具有优越的气动特性,其进汽蜗壳截面的收缩比、截面形状以及进口管横向间距均对切向进汽室气动特性影响较大。湍动能和总压损失系数随截面收缩比的增加逐渐减小并趋于平缓。截面形状和进口管横向间距对切向进汽室总压损失系数影响较小,但对出口处湍动能影响较大。     

1000MW超超临界汽轮机中压缸进汽蜗壳的数值模拟研究

汽轮机实际运行环境中非轴对称通流(进、排、抽汽等)部件产生的非轴对称流场将导致叶片排内部流场的变化.针对某1 000MW超超临界汽轮机的中压缸进汽蜗壳进行了详细的数值模拟研究,并将进汽蜗壳与第一级静叶进行了联算,结果显示进汽蜗壳的非轴对称进汽导敛叶片排进口流场的岗向和径向不均匀,并对叶片性能产生影响.     

燃气轮机排气管的流场研究及改进

结合某型机组船用化改装任务,分别对A型及B型机组排气管进行多种方案的模型试验,分析了排气管出口及气流转弯导流片对其性能的影响。证明了在其结构尺寸配合恰当的情况下,采用导流片乃为进一步改进其性能的一种行之有效的方法。本文还对排气管运行时其结构可靠性进行了探讨与分析。     

蜗壳冷却对增压器压气机性能的影响分析

本文采用ANSYS-CFX对压气机进行三维流动数值模拟,获得了采用蜗壳冷却技术和不采用冷却技术两种情况下的压力和温度的三维流场分布情况,分析了蜗壳冷却技术对压气机流场的影响。结果表明,模拟计算结果与原机试验所测得的结果基本吻合,采用蜗壳冷却技术可以降低压气机出口空气的温度,增大出口空气的压力,进而提高增压器的充气密度,改善了增压器的性能,并为压气机蜗壳冷却技术的优化和改进提供参考。     

Numerical study on the effect of jet spacing on the Swirl flow and heat transfer in the turbine airfoil leading edge region

ABSTRACT

In this paper, flow and heat transfer of a swirl chamber that models an internal cooling passage for a gas turbine airfoil leading edge is studied with numerical simulation. The geometry consists of a circular pipe, and rectangular section inlets that lead inlet flow to impinge tangentially on the circular pipe. The effects of the ratio of jet spacing to swirl chamber radius and Reynolds numbers on swirl cooling performance are investigated. The results indicate how the pressure loss and globally averaged Nusselt number on the swirl chamber wall increase with increases of Reynolds number and the ratio of jet spacing to swirl chamber radius. A Nusselt number correlation on these parameters is suggested. Also shown is how Nusselt numbers on the swirl chamber surface increase with the ratio of jet spacing to swirl chamber radius.     

排气蜗壳与轴流涡轮相互作用的气动性能研究进展

排气蜗壳是连接燃气轮机末级涡轮与大气的关键部件,同时也是进一步提高动力装置输出功率最有潜力的部件之一,其与上游末级轴流涡轮因紧密耦合而产生的流动复杂性和非定常性可对涡轮和排气蜗壳的气动性能产生较大影响。国内外研究大多集中于单独的排气蜗壳性能和优化,而对排气蜗壳与轴流涡轮之间耦合的相互作用研究很少。本文主要从排气蜗壳内流动和损失机理、涡轮和排气蜗壳之间流动的相互作用以及排气蜗壳和轴流涡轮耦合的数值研究方法等方面对排气蜗壳内部流场分布及其与轴流涡轮流动相互作用的气动性能研究进展进行综述,重点梳理了二者流动的相互作用以及相关研究方法。最后,对排气蜗壳与轴流涡轮气动性能耦合研究的未来研究重点和发展趋势进行了展望。     

舰用燃气轮机排气蜗壳流场数值模拟

基于Ｎ－Ｓ方程和ｋ－ε湍流模型,进行了两种排气蜗壳的流场数值模拟,通过分析压力损失和流场状况给出排气蜗壳的性能评价。     

固液两相流对离心泵压力脉动特性的影响

为了研究含沙水流下径向式导叶离心泵内的压力脉动变化规律,采用大涡模拟和Mixture多相流模型相结合的数值模拟方法,并结合SIMPLEC算法,对输送固液两相流介质的径向式导叶离心泵进行了全流道三维非定常数值计算,并在叶轮与导叶交接面及蜗壳出口段处,将固液两相介质与清水介质时的计算结果进行对比分析。数值计算结果表明,离旋转轴越远处压力脉动幅值越小;导叶与蜗壳内叶频是压力脉动主要频率,且在1倍叶频处最大;导叶内压力脉动幅值均大于蜗壳内,且随着颗粒粒径的增大,压力脉动幅值逐渐减小;蜗壳隔舌处的压力脉动幅值大于蜗壳其他部位;在叶轮与导叶交接面处,清水介质时压力脉动幅值大于固液两相介质时,固液两相介质时脉动波形滞后于清水介质时0.003 5 s;蜗壳出口段,固液两相时压力脉动幅值均大于清水时。