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考虑刷丝变形的后夹板结构对刷式密封泄漏和传热特性影响的研究 预览
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作者 马登骞 张元桥 +1 位作者 李军 晏鑫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期15-25,共11页
采用基于非线性Darcian多孔介质模型的三维RANS方程耦合有限元分析接触模型的数值方法,建立了考虑泄漏流气动力、刷丝间摩擦力以及刷丝与前后夹板间相互作用的刷丝变形预测模型,并对比分析了3种后夹板结构对刷式密封泄漏特性、力学特性... 采用基于非线性Darcian多孔介质模型的三维RANS方程耦合有限元分析接触模型的数值方法,建立了考虑泄漏流气动力、刷丝间摩擦力以及刷丝与前后夹板间相互作用的刷丝变形预测模型,并对比分析了3种后夹板结构对刷式密封泄漏特性、力学特性和传热特性的影响。所建模型可为刷式密封刚化效应、摩擦热效应的研究以及先进刷式密封的设计提供一定的技术支撑。数值计算得到的刷式密封泄漏量与实验测量数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。研究结果表明:相比于典型后夹板结构的刷式密封,后夹板环形槽结构对泄漏量及压力分布影响较小;刷丝束所受到的轴向气动力随着压比的增大近似呈线性增大;后夹板环形槽增加了下游刷丝束的压力,减小了刷丝轴向变形量,可有效防止刷丝发生刚化效应,降低泄漏气流对刷丝束造成的扰动;刷式密封高温区出现在刷丝束与转子表面接触处,后夹板环形槽结构可有效改善刷丝束与转子内部的温度分布。 展开更多
关键词 刷式密封 后夹板结构 刷丝变形 泄漏流气动力 传热
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轴向轮缘密封导流段几何结构对涡轮级气动冷却特性影响的数值研究 预览
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作者 高庆 屈杰 +3 位作者 马汀山 居文平 李军 惠涛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期26-33,共8页
以轴向轮缘密封为研究对象,在传统直缝密封间隙结构的基础上,通过改变轴向外齿间隙区域的几何型线,设计了双曲线、椭圆及圆型密封导流段结构,数值求解了三维RANS方程组和SST湍流模型,并且系统深入研究了这4种不同导流段几何结构下轮缘... 以轴向轮缘密封为研究对象,在传统直缝密封间隙结构的基础上,通过改变轴向外齿间隙区域的几何型线,设计了双曲线、椭圆及圆型密封导流段结构,数值求解了三维RANS方程组和SST湍流模型,并且系统深入研究了这4种不同导流段几何结构下轮缘密封射流对涡轮级的气动性能,以及对下游动叶端壁冷却性能的影响规律。研究结果表明:所设计圆型、椭圆型以及双曲型导流段结构均可提高涡轮级整体气动性能;圆型密封导流段结构具有最佳的气动性能以及端壁气膜冷却效果。相比于直缝型导流段结构,采用圆型导流段结构在相同的冷气流量下,涡轮级效率可提高约0.23%;在动叶前缘轮缘密封射流所覆盖的冷却区域,采用圆型导流段结构时冷却效率可提高约20%。 展开更多
关键词 轮缘密封 气动性能 冷却特性 数值模拟
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刷式密封技术的研究进展 预览
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作者 李军 李志刚 +2 位作者 张元桥 王凌峰 刘璐园 《航空发动机》 北大核心 2019年第2期74-84,共11页
刷式密封技术凭借其优良的封严性能而在航空发动机、燃气轮机和汽轮机中应用。简要回顾了典型刷式密封技术及其发展历程,综述了刷式密封的泄漏特性、摩擦传热特性、力学行为、闭合和迟滞效应以及转子动力特性的研究进展,介绍了MTU箍制... 刷式密封技术凭借其优良的封严性能而在航空发动机、燃气轮机和汽轮机中应用。简要回顾了典型刷式密封技术及其发展历程,综述了刷式密封的泄漏特性、摩擦传热特性、力学行为、闭合和迟滞效应以及转子动力特性的研究进展,介绍了MTU箍制刷式密封技术及其在湿蒸汽环境下的试验研究结果,以及目前非金属丝刷式密封技术的研究和应用情况,总结了刷式密封技术流热固耦合特性的研究成果,探讨了刷式密封技术在航空发动机真实运行工况下运行寿命和性能可靠性方面需要深入研究的内容,为刷式密封技术在透平行业中的高效应用提供了技术支撑。 展开更多
关键词 刷式密封 泄漏特性 摩擦传热 闭合和迟滞效应 试验测量 数值模拟 航空发动机
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刷式-迷宫密封泄漏流动和转子动力特性数值研究 预览
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作者 张元桥 李志刚 +1 位作者 李军 晏鑫 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期28-35,共8页
为评估刷式-迷宫密封的封严性能和偏心涡动时对转子安全稳定性的影响,采用基于涡动转子法和非线性Darcian多孔介质模型,建立了数值研究刷式-迷宫密封泄漏流动和转子动力特性的数学模型.研究了压比为1.96、3、4.49、6.9,进口预旋速度为-5... 为评估刷式-迷宫密封的封严性能和偏心涡动时对转子安全稳定性的影响,采用基于涡动转子法和非线性Darcian多孔介质模型,建立了数值研究刷式-迷宫密封泄漏流动和转子动力特性的数学模型.研究了压比为1.96、3、4.49、6.9,进口预旋速度为-50、-30、0、30、50 m/s和4种转子自旋速度为3×10^3、7-5×10^3、1.5×10^4、2×10^4 r/min下刷式-迷宫密封泄漏流动特性和转子动力特性系数,并与传统迷宫密封进行了比较.研究结果表明:刷式-迷宫密封的泄漏量显著小于迷宫密封,在压比为6.9时,刷式-迷宫密封的有效间隙仅为迷宫密封的25.5%;刷式-迷宫密封的直接刚度随压比和进口预旋速度绝对值增大而增大,随转子自旋速度改变变化不明显;有效阻尼随进口预旋和转子自旋速度的升高而降低.刷丝束具有止旋作用,相比迷宫密封,刷式-迷宫密封的交叉刚度和有效阻尼对运行工况变化敏感度更低,且刷式-迷宫密封的直接刚度在研究工况范围内均大于迷宫密封,临界转速更高.在相同工况条件下,刷式-迷宫密封的封严性能显著优于迷宫密封,正向预旋速度较大或转子自旋速度较低时,刷式-迷宫密封有效阻尼大于迷宫密封,转子系统的稳定性更好. 展开更多
关键词 刷式-迷宫密封 涡动转子法 泄漏流动 转子动力特性系数 数值模拟
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基于Kriging的不确定性量化及鲁棒性优化的研究
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作者 陶志 郭振东 +3 位作者 李琛玺 宋立明 李军 丰镇平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期537-542,共6页
基于Kriging代理模型,提出了适用于多维、不同概率分布的不确定性量化方法。耦合自适应多目标差分进化算法和RANS方程求解技术,建立了鲁棒性优化设计框架。在数值验证基础上,考虑进口雷诺数和倒角半径的不确定性,以综合换热性能的均值... 基于Kriging代理模型,提出了适用于多维、不同概率分布的不确定性量化方法。耦合自适应多目标差分进化算法和RANS方程求解技术,建立了鲁棒性优化设计框架。在数值验证基础上,考虑进口雷诺数和倒角半径的不确定性,以综合换热性能的均值最大、方差最小为目标,完成了内冷通道三角形涡发生器强化换热鲁棒性优化设计。最优设计的平均综合换热性能提升超过11.5%,且性能对不确定性变量的敏感度显著降低。最后,通过流场分析揭示了最优设计换热性能提升的主要原因。 展开更多
关键词 不确定性量化 鲁棒性优化设计 三角形涡发生器 综合换热性能
预旋槽缝流及间隙射流对端壁冷却性能的影响
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作者 张垲垣 杜昆 +1 位作者 宋立明 李军 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1250-1255,共6页
本文针对同时具有上游槽缝、端壁气膜孔及通道间隙的流道结构,采用求解雷诺时均方程的数值方法,计算了槽缝流量比、端壁吹风比、密度比及旋流比对下端壁冷却性能的影响。结果表明,增加上游槽缝流量可增加冷却气体在端壁的覆盖面积并强... 本文针对同时具有上游槽缝、端壁气膜孔及通道间隙的流道结构,采用求解雷诺时均方程的数值方法,计算了槽缝流量比、端壁吹风比、密度比及旋流比对下端壁冷却性能的影响。结果表明,增加上游槽缝流量可增加冷却气体在端壁的覆盖面积并强化端壁前缘的冷却效果;冷却流体密度比的增加会导致冷却射流随横向梯度迁移的趋势减弱;随吹风比的增加,通道间隙射流对其下游端壁的平均冷却效率先增大后减小,在M=1.0时取得最佳值;质量流量比较大时,端壁前缘冷却效果随旋流比的减小而减弱,而质量流量比较小时结论相反。 展开更多
关键词 燃气涡轮 端壁冷却 间隙泄漏流 数值模拟
间隙射流对端壁气膜冷却性能影响的实验研究 预览
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作者 姚韵嘉 祝培源 +2 位作者 陶志 宋立明 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期43-49,55共8页
为了研究叶栅上游间隙射流对扇形叶栅端壁气膜冷却性能的影响,自主设计并搭建了考虑环形叶栅效应的扇形叶栅试验系统,利用红外测温技术,实验研究了上游间隙射流对扇形叶栅端壁气膜冷却性能的影响,测量了不同间隙射流质量流量比和不同间... 为了研究叶栅上游间隙射流对扇形叶栅端壁气膜冷却性能的影响,自主设计并搭建了考虑环形叶栅效应的扇形叶栅试验系统,利用红外测温技术,实验研究了上游间隙射流对扇形叶栅端壁气膜冷却性能的影响,测量了不同间隙射流质量流量比和不同间隙射流角度条件下扇形叶栅端壁气膜有效度.实验结果表明:间隙射流能够对端壁前部区域形成一定的冷却保护,端壁二次流结构对于冷却气膜具有较大的影响,使得冷却气膜主要集中在叶栅通道前部端壁区域且靠近叶片吸力面的区域,而对于叶栅通道靠近叶片压力面侧几乎没有保护作用;随着间隙射流质量流量比的增加,端壁气膜有效度提高,气膜分布范围增大,减小间隙射流角度可有效提高冷却射流对端壁的气膜冷却作用;射流质量流量比为1.0%、1.5%、2.0%时,间隙射流角度由45°增加至90°使端壁气膜有效度最大降低了17%、15%和13%. 展开更多
关键词 间隙射流 端壁 气膜冷却 红外测温
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间断伽辽金玻尔兹曼方法中的基于完全耦合层技术的吸收边界条件研究
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作者 邵卫东 李军 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期767-775,共9页
本文发展了一种基于完全耦合层技术的吸收边界条件,并将其融合到具有低耗散和低色散性质的格子玻尔兹曼方法中。通过坐标变换保证了吸收边界条件的无条件稳定,通过解耦时间积分方法实现了交点间断伽辽金有限元方法求解对流过程。采用二... 本文发展了一种基于完全耦合层技术的吸收边界条件,并将其融合到具有低耗散和低色散性质的格子玻尔兹曼方法中。通过坐标变换保证了吸收边界条件的无条件稳定,通过解耦时间积分方法实现了交点间断伽辽金有限元方法求解对流过程。采用二维高斯脉动波和等温涡对迁移两个算例研究了完全耦合层厚度、指数分布因子和最大衰减系数对边界无反射能力的影响,采用双腔流噪声算例研究了吸收边界条件的长时间稳定性和非均匀伪平均流的有效性。结果表明本文发展的吸收边界条件表现良好,并可将其进一步发展到实际气动噪声计算问题中。 展开更多
关键词 吸收边界条件 完全耦合层 交点间断伽辽金方法 计算气动声学
非轴对称端壁造型对叶片端壁气热性能影响的研究
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作者 陶志 武晓龙 +3 位作者 祝培源 姚韵嘉 宋立明 李军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1734-1742,共9页
为了研究非轴对称端壁造型对典型燃气透平叶片端壁气动热力性能的影响,基于双控制型线非轴对称端壁造型方法,建立了间隙射流和主流掺混作用下非轴对称端壁气动热力性能的数值研究模型。在数值验证的基础上,研究了4种不同非轴对称端壁造... 为了研究非轴对称端壁造型对典型燃气透平叶片端壁气动热力性能的影响,基于双控制型线非轴对称端壁造型方法,建立了间隙射流和主流掺混作用下非轴对称端壁气动热力性能的数值研究模型。在数值验证的基础上,研究了4种不同非轴对称端壁造型几何结构对叶栅端壁流动特性和气膜冷却性能的影响规律。结果表明,针对本文研究的大转折角透平叶片,在叶栅通道前部进行非轴对称端壁造型,会增强端壁的横向二次流,导致叶栅总压损失系数略有增大,会降低端壁的气膜有效度。而在叶栅通道后部进行非轴对称端壁造型,可以有效削弱端壁的横向二次流,减弱通道涡,从而降低叶栅的总压损失系数,同时,能够提升端壁横向平均气膜有效度高达22%,有利于提高端壁的气动热力性能。 展开更多
关键词 非轴对称端壁 间隙射流 气膜冷却 气动性能
基于流固耦合方法的刷式密封刷丝变形及接触力特性的数值研究 预览
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作者 刘璐园 张元桥 李军 《燃气轮机技术》 2019年第1期1-7,共7页
采用基于非线性Darcian多孔介质模型的三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程耦合Finite Element Method(FEM)接触模型的数值方法,建立了考虑了泄漏流体气动力、刷丝间摩擦力和刷丝与前后夹板间的相互作用的刷式密封刷丝变形... 采用基于非线性Darcian多孔介质模型的三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程耦合Finite Element Method(FEM)接触模型的数值方法,建立了考虑了泄漏流体气动力、刷丝间摩擦力和刷丝与前后夹板间的相互作用的刷式密封刷丝变形及接触力特性的预测模型。对比分析了单级和两级刷式密封的刷丝变形量及其与转子面的法向接触力和摩擦力随压比的变化特性,探究了刷丝直径、刷丝倾斜角和干涉量对刷丝与转子表面接触力的影响规律。结果表明:压比由1.1变化到4.0时,单级和两级刷式密封的刷丝变形量、刷丝与转子面的法向接触力和摩擦力均随压比的增大而增大;在相同压比条件下,两级刷式密封上游级和下游级刷丝与转子面的法向接触力较单级刷式密封分别可降低55%和32%;刷丝与转子面的法向接触力和摩擦力随刷丝直径、刷丝倾斜角和刷丝束与转子面干涉量的增大而增大。当刷丝直径小于0.08 mm,干涉量小于0.1 mm,刷丝倾斜角在30°~45°之间时,可有效降低刷丝与转子间的法向接触力和摩擦力。 展开更多
关键词 刷式密封 刷丝变形 接触力特性 数值模拟
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燃气透平叶片表面颗粒沉积特性试验研究进展
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作者 肖俊峰 蔡柳溪 +4 位作者 高松 于飞龙 段静瑶 李园园 王顺森 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1566-1576,共11页
污染物颗粒在燃气轮机透平叶片表面的沉积将直接影响透平叶片的冷却特性,进而影响透平叶片的安全服役寿命。国外许多研究机构对燃气透平叶片表面污染物颗粒沉积特性及其与气膜冷却的相互作用机制进行了持续研究。本文首次总结了近年来... 污染物颗粒在燃气轮机透平叶片表面的沉积将直接影响透平叶片的冷却特性,进而影响透平叶片的安全服役寿命。国外许多研究机构对燃气透平叶片表面污染物颗粒沉积特性及其与气膜冷却的相互作用机制进行了持续研究。本文首次总结了近年来燃气透平叶片表面污染物颗粒沉积特性的相关试验研究进展,重点介绍了燃气透平叶片表面污染物颗粒沉积的发生机制和当前知名研究机构的实验研究方法、测试技术和研究成果。基于当前研究热点和发展趋势,结合作者的研究经历,指出了国内在开展类似实验研究时应注意的问题和方向,为高效、燃料适应性更广的燃气轮机技术自主开发奠定基础。 展开更多
关键词 燃气透平 污染物颗粒 沉积 气膜冷却 试验研究
雷诺数对调节阀模化试验影响的研究
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作者 曾立飞 高登攀 +2 位作者 祁文玉 毛靖儒 范宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1405-1411,共7页
汽轮机调节阀作为火电厂控制机组通流的核心部件,直接影响机组的经济性和安全性。调节阀的通流和振动特性模化试验常用低压空气代替高温蒸汽,但在模化参数条件下试验能否再现原型参数下调节阀内的流动特性还有待验证。结合试验和数值模... 汽轮机调节阀作为火电厂控制机组通流的核心部件,直接影响机组的经济性和安全性。调节阀的通流和振动特性模化试验常用低压空气代替高温蒸汽,但在模化参数条件下试验能否再现原型参数下调节阀内的流动特性还有待验证。结合试验和数值模拟对比分析了原型和模化参数下阀内的流动特性。结果表明:在几何相似、压比相同和雷诺数进入自模化区的基础上进行模化试验,可反映原参数下调节阀的通流特性、压损和流型;但要模拟原型参数下阀内流动的动态特性和流体激励的阀杆系统响应特性,则需使模化试验的雷诺数和原型参数相等。 展开更多
关键词 调节阀 数值模拟 模化试验 流型 雷诺数
喷嘴周向位置和旋流腔拔模斜度对旋流冷却的影响 预览
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作者 王杰枫 杜长河 +2 位作者 吴凡 范小军 李亮 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期65-72,共8页
为了研究喷嘴周向位置及旋流腔拔模斜度对旋流冷却流动和传热特性的影响,探究综合性能更为优良的冷却结构,建立了适用于叶片前缘的旋流冷却模型。在验证了湍流模型的前提下,采用CFD方法对不同模型的流动换热特性进行了对比分析。结果表... 为了研究喷嘴周向位置及旋流腔拔模斜度对旋流冷却流动和传热特性的影响,探究综合性能更为优良的冷却结构,建立了适用于叶片前缘的旋流冷却模型。在验证了湍流模型的前提下,采用CFD方法对不同模型的流动换热特性进行了对比分析。结果表明:冷气从进口射入旋流腔,形成高速旋转运动;冷气的三维流线沿轴向先径向收缩后径向扩张。喷嘴周向位置改变时,高速旋流区和低速旋流区的相对位置改变,并且高Nu区域的周向位置改变。对于叶根进气的情况,拔模斜度增大时,高速旋流区面积增加,低速旋流区面积减小,并且压力系数减小;当拔模斜度为正值时,压力系数沿轴向降低;拔模斜度为负值时,压力系数沿轴向升高,高Nu区域面积随着拔模斜度的增加而增加。叶根进气时,以拔模斜度为-1°时为参考值,拔模斜度增大至1°时,换热强度提高了9.1%,靶面传热量增加了8.4%,摩擦因数减小了4.1%,综合换热因数提升了8.8%。本文研究分析了不同几何参数下的旋流冷却流动和换热特性,以期为实际叶片前缘冷却结构的设计提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 旋流冷却 喷嘴周向位置 旋流腔拔模斜度 综合换热因数
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光热汽轮机低压进汽结构气动性能分析与优化设计 预览 被引量:1
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作者 吴方松 邵卫东 +3 位作者 李伯武 尹刚 宋立明 李军 《东方汽轮机》 2018年第3期1-7,共7页
为满足新能源汽轮机低压进汽系统的开发,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程研究了耦合第一级的光热汽轮机低压进汽结构的气动性能,并对无叶通道进行了优化设计,同时考虑了不同蒸汽调节阀结构对低压进汽系统... 为满足新能源汽轮机低压进汽系统的开发,采用数值求解三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程研究了耦合第一级的光热汽轮机低压进汽结构的气动性能,并对无叶通道进行了优化设计,同时考虑了不同蒸汽调节阀结构对低压进汽系统通流能力的影响。结果表明:原始低压进汽结构会造成较宽跨度的静叶进汽攻角和较大的进汽不均匀度,最大汽流角分布在蜗壳的左右两侧;优化的策略在于增大进汽弯管的出流面积和倾角,通过减小滞止涡来降低汽流角跨度和进汽不均匀度,这样可以有效地改善第一级静叶进口的汽流组织;随着调节阀门偏心度的增加,蒸汽阀通流能力增大,且总压损失降低。研究方法和结果为高性能光热汽轮机通流设计提供了技术支撑。 展开更多
关键词 光热汽轮机 低压进汽蜗壳 进汽阀 气动性能 优化设计
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一种新型组合内部冷却的流动和换热特性研究 预览
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作者 王杰枫 栾宇轩 +2 位作者 杜长河 范小军 李亮 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期108-115,共8页
为了研究不同冷却结构对叶片前缘冷却性能的影响,探究综合性能更为优越的冷却结构,建立了旋流冷却、冲击冷却和旋流与冲击冷却相结合的新型冷却模型,在相同的进气腔、喷嘴数及位置、旋流腔和气动条件下进行了数值研究,对旋流冷却、冲击... 为了研究不同冷却结构对叶片前缘冷却性能的影响,探究综合性能更为优越的冷却结构,建立了旋流冷却、冲击冷却和旋流与冲击冷却相结合的新型冷却模型,在相同的进气腔、喷嘴数及位置、旋流腔和气动条件下进行了数值研究,对旋流冷却、冲击冷却和新型冷却模型的综合换热性能进行了对比分析,并探究了不同雷诺数下组合冷却的换热性能、冷气分配和压降的变化规律。研究结果表明:旋流与冲击冷却相结合的冷却方式综合换热性能最佳,其综合换热系数相较于旋流冷却提高了0.2%,相较于冲击冷却提高了12.5%,其压力损失低于纯旋流冷却和纯冲击冷却;在旋流与冲击冷却相结合的冷却中,随着雷诺数的增加,努塞尔数得到显著提升。由于上游冲击冷却气与主流的相互碰撞,削弱了主流流速,加之上游顺时针涡旋向下游的发展,使得冷却腔室末端位置的换热性能得到增强。在旋流与冲击冷却相结合的冷却中,旋流冷却部分产生的涡旋对下游的影响较强,抵抗上游的横流能力较高,旋流冷却与冲击冷却的相互作用能够产生一个大尺度对涡和单涡旋;冷气分配不随雷诺数变化,流经冲击喷嘴的冷气较少。 展开更多
关键词 旋流冷却 冲击冷却 综合换热系数 流动结构
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刷式密封泄漏流动及传热特性的研究第二部分:传热特性
16
作者 张元桥 王妍 +1 位作者 晏鑫 李军 《工程热物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期970-976,共7页
本文采用计算流体动力学(CFD)与有限元分析(FEA)相结合的方法,对三种不同后夹板结构刷式密封的摩擦热效应及传热特性进行了研究。分析了压比、转速以及后夹板结构形式对刷式密封温度分布、摩擦生成热以及刷丝最高温度的影响规律。... 本文采用计算流体动力学(CFD)与有限元分析(FEA)相结合的方法,对三种不同后夹板结构刷式密封的摩擦热效应及传热特性进行了研究。分析了压比、转速以及后夹板结构形式对刷式密封温度分布、摩擦生成热以及刷丝最高温度的影响规律。研究结果表明:刷式密封的最高温度出现在刷丝束与转子表面接触区域,在刷丝束内,刷丝温度在围栏高度以下区域迅速下降。当压比、转速增大时,刷式密封的温升效应更为明显。同时,摩擦生成热及刷丝最高温度也随压比、转速的增大而逐渐增大。后夹板的非通环形槽结构对刷式密封摩擦热效应及传热特性的影响很小,但通槽结构则会改变密封内的温度分布。 展开更多
关键词 刷式密封 摩擦热效应 传热特性 数值模拟
格子玻尔兹曼方法中的特征无反射边界条件研究
17
作者 邵卫东 李军 《工程热物理学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期277-284,共8页
采用多尺度展开技术从耦合双分布函数方程中恢复出守恒型的连续、动量和能量方程。在边界上取分布函数的平衡态形式恢复出欧拉方程,方便地引入了特征无反射边界条件。在此基础上采用二阶非平衡态外推格式来考虑黏性和传热对声传播的影... 采用多尺度展开技术从耦合双分布函数方程中恢复出守恒型的连续、动量和能量方程。在边界上取分布函数的平衡态形式恢复出欧拉方程,方便地引入了特征无反射边界条件。在此基础上采用二阶非平衡态外推格式来考虑黏性和传热对声传播的影响。通过对四种经典的数值算例的考查,特征无反射边界条件均能避免边界上伪反射波的产生。格子玻尔兹曼方法与特征无反射边界条件的结合能够准确地预测噪声的传播。 展开更多
关键词 特征无反射边界条件 格子玻尔兹曼方法 计算气动声学 高精度离散
基于Monte Carlo方法的叶片顶部间隙不确定性分析 被引量:1
18
作者 吴昕 聂俊 +1 位作者 王维萌 徐桂芝 《热能动力工程》 CSCD 北大核心 2018年第1期60-68,共9页
以燃气轮机压气机叶片Rotor37的叶片为研究对象,分析了叶片顶部间隙的不确定性对叶片性能的影响。基于MonteCarlo方法中伪随机数的产生方法、正态分布变量产生方法以及均匀抽样方法,采用C++语言完成了MonteCarlo方法的编程并进行验... 以燃气轮机压气机叶片Rotor37的叶片为研究对象,分析了叶片顶部间隙的不确定性对叶片性能的影响。基于MonteCarlo方法中伪随机数的产生方法、正态分布变量产生方法以及均匀抽样方法,采用C++语言完成了MonteCarlo方法的编程并进行验证。采用该程序抽取了满足正态分布的顶部间隙样本,利用商用CFD(计算流体力学)软件NUMECA计算分析顶部间隙的不确定性对叶片绝热效率的影响。结果表明:在该样本条件下,计算得出的叶片绝热效率基本满足正态分布且叶片绝热效率随着前缘间隙的增大而降低。 展开更多
关键词 叶片顶部间隙 MONTE CARLO方法 CFD 不确定性
轮缘密封封严效率及结构设计研究进展 预览 被引量:1
19
作者 李军 程舒娴 +2 位作者 高庆 李志刚 晏鑫 《热力透平》 2018年第1期6-15,共10页
轮缘密封作为燃气透平二次空气系统的重要部件,可以有效抑制燃气入侵、防止轮盘过热,因而得到重视。介绍了透平轮缘密封外环诱导和旋转诱导燃气入侵的机理,展示了燃气透平动盘上下游腔室的流动图谱。综述了轮缘密封燃气入侵和封严效率... 轮缘密封作为燃气透平二次空气系统的重要部件,可以有效抑制燃气入侵、防止轮盘过热,因而得到重视。介绍了透平轮缘密封外环诱导和旋转诱导燃气入侵的机理,展示了燃气透平动盘上下游腔室的流动图谱。综述了轮缘密封燃气入侵和封严效率的实验测量和数值模拟研究进展,介绍了具有高封严效率的轮缘密封结构设计。总结了燃气透平轮缘密封技术的研究结论,并展望了轮缘密封技术在抑制燃气入侵和提高封严效率方面需要加强和深化的研究工作,研究总结可为燃气透平轮缘密封技术性能分析和结构设计提供参考。 展开更多
关键词 透平 轮缘密封 燃气入侵 封严效率 结构设计
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在煤富氧燃烧下的超临界CO2再压缩循环的热力学分析 预览
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作者 冯雪佳 王顺森 《西安交通大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期100-105,共6页
为了降低发电系统碳捕集的能耗以及提高电站整体供电效率,提出了一种基于煤富氧燃烧的超临界CO2再压缩循环复合发电系统,并对系统进行了热力学分析与参数敏感性分析。结果表明,通过空分装置与热力系统集成可以使系统供电效率提高到43.7... 为了降低发电系统碳捕集的能耗以及提高电站整体供电效率,提出了一种基于煤富氧燃烧的超临界CO2再压缩循环复合发电系统,并对系统进行了热力学分析与参数敏感性分析。结果表明,通过空分装置与热力系统集成可以使系统供电效率提高到43.75%,比无集成系统提高1.93%。锅炉损占总损的比例(82.29%)最大,回热器损占总损的比例(8.85%)次之。通过参数敏感性分析可以得到最佳透平出口压力是由循环最低温度所决定的,最佳透平出口压力曲线与CO2饱和压力曲线基本重合;透平出口压力处于最佳值时,压比越大,供电效率越高。利用遗传算法对系统进行优化并与采用冷端优化后的超超临界燃煤机组进行对比,结果表明,在平均冷却水温度低于27℃的区域,该系统具有更高的供电效率以及更好的热经济性。 展开更多
关键词 富氧燃烧 超临界CO2 分析 热集成
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