导读:本文包含了弯曲扩压叶栅论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:弯曲扩压叶栅,射流式旋涡发生器,稳态射流,脉冲射流
弯曲扩压叶栅论文文献综述
李龙婷[1]（2017）在《叶片弯曲及端区射流对扩压叶栅流动的控制研究》一文中研究指出高负荷一直是航空发动机压缩系统设计中所追求的目标,因此探索如何控制高负荷所导致的大尺度流动分离已经成为叶轮机械气体动力学研究中的重要课题。将叶片弯曲技术与端壁射流式旋涡发生器技术相结合的方法,可为高负荷叶栅在实际压气机设计中的应用提供一条极具潜力的途径。本文通过数值模拟手段研究了大折转角有/无端壁射流式旋涡发生器的弯曲扩压叶栅内的流场结构,射流激励方式分为稳态激励和脉冲激励两种。首先,在零冲角和参考附面层(入口总压沿径向均匀分布)的来流条件下,采用基于遗传算法的优化设计手段得出了端壁稳态射流分别在正、反弯叶栅当中取得最佳控制效果时所对应的射流参数,结果表明,端壁稳态射流主要通过以下叁种方式来改善弯曲叶栅内的流场:第一,为壁面附近低能流体注入动量;第二,在流道内靠近吸力面一侧产生一个流向旋涡,该旋涡在叶栅端壁上产生一条分离线,阻挡了端壁上横向迁移的低能流体到达吸力面,从源头上抑制了压气机叶栅内叁维流动分离的产生;第叁,该流向旋涡与通道涡具有相反的旋向,因而对于通道涡的强度有一定的削弱作用。其中,正弯叶栅吸力面上的流动分离现象几乎消失,反弯叶栅角区内的流动分离范围也得到有效减小,其总损失最大降低程度分别为2.7%和9.1%。在此基础上,又分析了变来流冲角以及变来流附面层分布条件下,端壁稳态射流在弯曲叶栅内的作用效果。研究结果表明,随着来流冲角或来流附面层厚度的增加,总体来说,叶栅内流动分离程度增加,因而为稳态射流改善叶栅内流场提供了更大的空间,射流所引起的损失降低程度也是增加的,并且不同来流条件下射流对于叶栅内流场的改善机理与零冲角下类似。负冲角工况下,由于弯曲叶栅内的流动分离程度较小,因此,射流对于流场的改善效果有限,正弯叶栅中由于射流所产生的掺混损失过大,导致总损失增加了1%,反弯叶栅内总损失也仅降低了2.9%。正冲角工况下,在正弯叶栅当中,射流作用之后,叶栅吸力面上的流动分离均得到有效抑制,损失降低程度随冲角的增加而增加,其中,在+10°冲角下,损失降低程度最大,为9.27%。对于反弯叶栅,随着冲角从-5°增加到+7°,射流所引起的损失降低程度逐渐增加,最大降低程度达到了19.75%;在+10°冲角下,由于角区内流动分离范围太大以至几乎贯穿于整个叶高,因此端壁射流很难再发挥出正效果,导致损失增加了1.37%。随着来流附面层厚度或附面层内速度亏损程度的增加,射流在正弯叶栅内所引起的损失降低程度增加,最大降低值为8%。在反弯叶栅当中,相对于参考来流附面层条件下,附面层厚度增加后,射流所引起的损失降低程度由9.1%增加到12.5%,在此基础上,进一步增厚附面层或增加附面层内的速度亏损程度,损失降低程度几乎保持不变,这意味着在本文所给定的射流参数下,端壁射流在反弯叶栅内的作用效果已经达到极限。同时,为了更清晰地诠释弯曲叶片和稳态射流技术相结合的流动控制机理,在本文中引入了拓扑理论对叶栅内的流场进行分析,结果表明流动控制技术可将压气机叶栅吸力面及端壁上的鞍点-螺旋点型分离结构转化为鞍点-结点型分离,或转化为正常点-结点型分离,这两种拓扑结构均能够抑制扩压叶栅内大尺度分离或旋涡的产生,从而降低叶栅内的损失,这也是弯曲叶片和稳态射流技术相结合能够有效控制扩压叶栅吸力面上集中脱落涡形成的最本质原因。最后,分别在0°和+7°冲角下,讨论了端壁脉冲射流在正、反弯叶栅内的作用效果及机理。结果表明在文中所给出的激励射流条件下,无论是在0°还是+7°冲角下,脉冲射流在正、反弯叶栅内均可以引起时均总损失的降低。其作用机理与稳态射流相似,主要也是通过在流场内产生流向旋涡以及为边界层注入动量来改善叶栅内的流场,但是脉冲射流产生了一对旋向相反的流向旋涡。其中,正弯叶栅内通道涡的发展得到有效抑制;在反弯叶栅当中,集中脱落涡的强度和尺寸均得到有效降低。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-12-01）
李龙婷,宋彦萍,刘华坪,陈浮[2]（2015）在《射流式旋涡发生器对弯曲扩压叶栅流场的影响》一文中研究指出数值模拟了射流式旋涡发生器对于大折转角弯曲扩压叶栅端壁流场性能的影响.结果表明:该研究的几种具有不同参数的射流式旋涡发生器都能使弯曲叶片损失降低,正弯和反弯叶片损失减小程度最大分别达2.5%和8.8%.射流除了可为端壁附近边界层中的低能流体提供动量之外,还可以在流道中产生与通道涡旋向相反、强度相当的流向旋涡挤压通道涡,使其向远离吸力面的方向偏转,该流向旋涡在距离叶片前缘0.6倍轴线弦长附近消失.对正弯叶片,吸力面上的流动分离现象基本消失,对于反弯叶片,极大程度上降低了吸力面集中脱落涡的强度.此外,射流作用使得弯曲叶片的负荷和折转能力均增加.(本文来源于《航空动力学报》期刊2015年11期）
许文娟[3]（2014）在《扩压叶栅弯曲叶片损失计算与分析》一文中研究指出随着多级压气机向高负荷、高推重比的方向发展，压气机设计体系也不断进步，一维、S2设计方法由于计算时间短、精确度高逐渐被广泛应用。但这种设计方法依赖于损失模型的精确度。弯叶片被大量研究证明能够降低叶栅损失，改善压气机性能。对此，本文采用NACA-65系列叶型，利用数值模拟的方法，对叶栅损失及弯曲叶片对叶栅性能的影响展开了系列的工作。首先，利用经过实验校验的CFD数值计算方法对叶型损失经验公式进行修正，利用修正的公式计算分析不同几何条件对二次流损失的影响：叶型折转角的增加导致二次流损失的增加；叶栅稠度的增加导致叶型损失及二次流损失的增加，而展弦比增加降低了叶栅二次流损失。其次，折转角40度叶栅正弯10o-30o，以及反弯10o-30o，结果表明正弯使前缘鞍点向压力面一侧偏移，进而使吸力面的前缘附近出现小范围分离泡，推迟了角区分离的产生，增强了吸力面展向C型压力分布趋势；减小了端区二次流动损失，增强角区通流能力，而反弯曲叶片效果相反。叶片由反弯向正弯变化过程中，存在一个最佳弯角，使二次流损失最低。最后，分析来流不均匀分布的级环境下静叶弯曲对叶栅性能影响。结果表明，静叶弯曲使整机效率提高最大1.634%，尤其在端壁角区附近，整机效率增加明显。静叶正弯5度，随着弯高的增加效率随之增加，到20%弯高时，效率增加了1.634%，弯角弯高到达一定程度，会造成损失的升高。弯曲方案应根据实际的环境决定。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2014-07-01）
陈焕龙[4]（2009）在《采用缝隙射流技术的弯曲扩压叶栅气动性能研究》一文中研究指出高效率、高级压比、高可靠性始终是现代航空发动机先进压缩系统的发展目标,因此深入研究压气机内部流场结构、探索如何控制高负荷导致的大尺度流动分离已成为叶栅气体动力学研究中的重要课题。将叶片叁维气动造型、缝隙射流等技术相结合,以有效控制高负荷压气机叶栅内部流动分离将是一条极具潜力的途径。本文在低速大尺度风洞中实验研究了大折转角有/无缝隙结构的弯曲压气机叶栅流场结构。在零冲角和变冲角条件下,采用五孔探针详细测量叶栅流场参数,采用U形水排测量了端壁及型面静压分布,并应用墨迹方法进行了壁面流场显示。在实验研究的基础上,采用基于数值模拟与遗传算法的混合方法研究了带缝隙的弯曲扩压叶栅缝隙径向位置与叶栅冲角间的关系。此外,结合实验研究、数值模拟结果以及拓扑原理、微分方程定性分析理论等深入研究了缝隙射流与弯曲叶片技术相结合控制高负荷扩压叶栅附面层流动分离的机理。实验研究结果表明,零冲角条件下,缝隙两端压差导致的从叶片压力面到吸力面的射流不仅能够有效地控制高负荷扩压叶栅吸力面附面层的分离、脱落,增加气流折转能力,而且还可以提前破坏叶栅轴状涡的湍流相干结构,从而增加尾迹区低能流体动能,抑制高熵流体向尾迹中心的聚集,降低尾迹掺混、尾迹强度、尾迹区自由涡层动量厚度,达到改善叶栅气动性能的目的;当缝隙轴向位置起始于吸力面上分离线附近,并向分离区内延伸时缝隙射流控制流动分离效果较好;合理选取缝隙径向位置和多缝隙组合方式,可以进一步降低扩压叶栅气动损失;对于正弯叶栅,缝隙射流在减弱吸力面附面层分离的同时还可以增加缝隙附近处的气动负荷,而反弯叶栅中的缝隙射流则更为显着的减小吸力面分离流动。非设计冲角条件下,缝隙射流改善附面层分离流动的机理与设计冲角下类似,有效地增加了高负荷扩压叶栅的低损失冲角范围。负冲角条件下,缝隙射流降低了尾迹动量损失厚度,阻碍了端区低能流体的径向迁移,从而降低了扩压叶栅总损失;正冲角条件下,速度较高的缝隙射流改善了吸力面分离区内的附面层流动特性,减弱了栅后高熵流体的聚集,较大幅度的改善了叶栅气动性能;叶片正弯导致的附面层径向迁移一方面改善了端区流动状况,另一方面却使得叶栅中径附近的流动恶化,叶片反弯时情形正相反;采用缝隙射流技术可以减弱甚至消除弯曲叶栅中因附面层迁移导致的局部流动恶化,高速射流将局部积聚的低能流体及时引向主流,从而减少附面层的脱落,破坏集中脱落涡的拟序结构,抑制栅后尾迹高熵流体的过度聚集,而且这种效果由负冲角到正冲角逐渐增强,因此缝隙射流与弯曲叶片技术的有机结合能够进一步提高高负荷扩压叶栅的气动特性,并可拓展它们的应用范围、增强作用效果。此外,本文还以实验和数值模拟的样本结果为基础,采用遗传算法获得了高负荷扩压叶栅中缝隙径向位置与冲角间的关系。为了更好地理解弯曲叶片与缝隙射流技术相结合的流动控制机制,本文从拓扑原理出发,详细推导了适用于有/无缝隙扩压叶栅壁面、横截面及跨叶截面流场的拓扑准则,并给出了上述流谱中结点、鞍点等奇点的总数与缝隙数目间的数学表达式,这些准则为应用缝隙射流、弯曲叶片等流动控制技术的叶轮机械流场分析提供了一种可行的分析方法;结合涡动力学理论、微分方程定性分析理论以及奇点分叉原理,初步描述了流动控制技术降低高负荷扩压叶栅二次流损失的机制,即通过流动控制技术可将压气机叶栅中与高损失对应的叶片吸力面上鞍点—螺旋点分离结构经由退化结点或临界结点转化为鞍点—结点分离结构,这种拓扑结构能够抑制扩压叶栅流场中的大尺度分离或旋涡的产生,从而达到有效降低叶栅气动损失的目的,这也是缝隙射流和弯曲叶片技术能够有效控制扩压叶栅吸力面集中脱落涡最本质原因;在上述研究的基础上,深入地分析了高负荷扩压叶栅中的旋涡结构以及附面层迁移与控制机理,提出了高负荷有/无缝隙结构扩压叶栅流场的旋涡模型,并指出其中的通道涡与吸力面集中脱落涡是影响大转角扩压叶栅气动性能的两个主要因素。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01）
陈浮,陈焕龙,冯冬民[5]（2009）在《高负荷缝隙弯曲扩压叶栅尾迹特性实验》一文中研究指出实验研究了设计冲角下压气机采用带切向缝隙大转角弯曲叶片对叶栅出口尾迹特性的影响,结果表明,切向缝隙射流能够有效地改善高负荷扩压叶栅的尾迹低速、低总压特性,减少尾迹高熵流体的加入以及尾迹亏损,从而降低了栅后总损失。(本文来源于《推进技术》期刊2009年02期）
陈焕龙,陈浮,宋彦萍[6]（2009）在《高负荷缝隙弯曲扩压叶栅展向负荷实验》一文中研究指出实验研究了不同冲角下压气机采用带切向缝隙的大转角弯曲叶片对叶栅展向负荷的影响.研究结果表明,切向缝隙射流能够有效地增加整个叶展的扩压因子,提高气流的折转能力,缝隙反弯叶片出口静压比沿展向呈现"C"形分布特点,缝隙射流控制技术与弯曲叶片技术相结合是未来高负荷扩压叶栅发展的一个研究方向.(本文来源于《航空动力学报》期刊2009年02期）
陈绍文,陈浮,王仲奇[7]（2008）在《进口附面层对大转角弯曲扩压叶栅气动性能的影响》一文中研究指出在低速条件下,对不同进口附面层厚度的大折转角环形弯曲扩压叶栅进行了实验和数值研究,分析了在不同厚度的进口附面层条件下叶片弯曲对扩压叶栅气动性能的影响.结果表明,相比实验进口附面层条件,当进口附面层较薄时,在多数冲角情况下采用正弯叶片对叶栅气动性能的改善程度都有所增大,而较大正冲角时,在较大折转角叶栅中采用较大弯角的正弯曲叶片仍然引起损失激增.(本文来源于《航空动力学报》期刊2008年07期）
陈绍文,陈浮,王仲奇[8]（2008）在《变稠度大折转角弯曲扩压叶栅数值优化》一文中研究指出以实验研究为基础,利用以均匀试验设计法、最小二乘拟合和遗传算法寻优相结合的混合优化方法进行了环形扩压叶栅弯曲匹配数值优化研究。结果表明,优化的弯角和弯高范围随叶型折转角的增大而减小,合理选择弯曲方案将可以达到改善角区流动、减小损失的目的;叶片弯曲优化匹配设计可扩展现代压气机中弯曲叶片的应用范围,也表明了在大转角压气机中采用弯曲叶片设计方法的巨大潜力。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2008年02期）
谷君[9]（2007）在《大转折角弯曲扩压叶栅旋涡结构PIV研究》一文中研究指出叶轮机械内部的流动是工程实践中最复杂的流动之一。其流动的主要特点是流场中存在复杂的旋涡结构;流场中的旋涡形成、发展和破碎的演化过程,旋涡与周围流体之间、旋涡之间,以及旋涡与物面之间的相互作用,支配着整个流场的流动特性和物面受力情况。对压气机而言,其内部的旋涡运动不仅会对效率产生影响,更关系到运行的安全性。本文应用二维PIV测量技术完成了对正、反弯扩压叶栅瞬态流场测量,得到了不同流面内速度和涡量的分布。在S1流面内主要测量了流道内和叶栅出口流场,研究了不同叶高处流体的流动特点。对叶栅前缘S2流面进行了测量,观测到了不同叶栅的马蹄涡形态。沿流向共测量了15个不同轴向位置的S3截面,研究了不同叶栅内通道涡沿流向的发展变化情况。实验结果表明,在大正攻角情况下,正、反弯扩压叶栅吸力面附近存在大面积的分离区,叶栅内充满了各种形态的旋涡,流动呈现很强的非定常性、非对称性,同一位置不同时刻流场的流动特征差异较大。对于正弯叶栅,吸力面根部区域分离尺度明显小于中部;出口气流角沿径向变化较大;在叶栅前缘形成了较强的马蹄涡;其通道涡形成较早,位置相对稳定。对于反弯叶栅,吸力面根部分离比中部略大;出口气流角较正弯叶栅更均匀;前缘马蹄涡较弱;通道涡形成较晚,位置随时间变化剧烈。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2007-07-01）
陈绍文,陈浮,郭爽,王仲奇[10]（2007）在《高负荷弯曲扩压叶栅中旋涡流动的研究》一文中研究指出在不同冲角下,采用五孔探针对叁种大弯角压气机叶栅流场进行了详细测量,并利用数值模拟研究了流动分离和旋涡结构对弯叶栅气动性能影响。结果表明,叶栅流道内旋涡由多涡结构向单一涡结构转变的趋势明显,叶片正弯曲加强了近吸力面涡系径向掺混作用;高负荷压气机叶栅中采用正弯叶片,必须抑制中部流动恶化。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2007年S1期）
弯曲扩压叶栅论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
数值模拟了射流式旋涡发生器对于大折转角弯曲扩压叶栅端壁流场性能的影响.结果表明:该研究的几种具有不同参数的射流式旋涡发生器都能使弯曲叶片损失降低,正弯和反弯叶片损失减小程度最大分别达2.5%和8.8%.射流除了可为端壁附近边界层中的低能流体提供动量之外,还可以在流道中产生与通道涡旋向相反、强度相当的流向旋涡挤压通道涡,使其向远离吸力面的方向偏转,该流向旋涡在距离叶片前缘0.6倍轴线弦长附近消失.对正弯叶片,吸力面上的流动分离现象基本消失,对于反弯叶片,极大程度上降低了吸力面集中脱落涡的强度.此外,射流作用使得弯曲叶片的负荷和折转能力均增加.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
弯曲扩压叶栅论文参考文献
[1].李龙婷.叶片弯曲及端区射流对扩压叶栅流动的控制研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[2].李龙婷,宋彦萍,刘华坪,陈浮.射流式旋涡发生器对弯曲扩压叶栅流场的影响[J].航空动力学报.2015
[3].许文娟.扩压叶栅弯曲叶片损失计算与分析[D].哈尔滨工业大学.2014
[4].陈焕龙.采用缝隙射流技术的弯曲扩压叶栅气动性能研究[D].哈尔滨工业大学.2009
[5].陈浮,陈焕龙,冯冬民.高负荷缝隙弯曲扩压叶栅尾迹特性实验[J].推进技术.2009
[6].陈焕龙,陈浮,宋彦萍.高负荷缝隙弯曲扩压叶栅展向负荷实验[J].航空动力学报.2009
[7].陈绍文,陈浮,王仲奇.进口附面层对大转角弯曲扩压叶栅气动性能的影响[J].航空动力学报.2008
[8].陈绍文,陈浮,王仲奇.变稠度大折转角弯曲扩压叶栅数值优化[J].工程热物理学报.2008
[9].谷君.大转折角弯曲扩压叶栅旋涡结构PIV研究[D].哈尔滨工业大学.2007
[10].陈绍文,陈浮,郭爽,王仲奇.高负荷弯曲扩压叶栅中旋涡流动的研究[J].工程热物理学报.2007