失速流动论文-杨红红

失速流动论文-杨红红

导读:本文包含了失速流动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:导叶式离心泵,旋转失速,导叶数目,径向间隙

失速流动论文文献综述

杨红红[1](2019)在《离心泵导叶内失速流动特性及其产生机理研究》一文中研究指出离心泵因为其本身流道扩散度为正以及叶片曲率大等问题,使得离心泵运行在小流量工况时极易发生失速现象,旋转失速是一种常见的且危害较大的失速形式,对于叶片式泵来说导叶式离心泵因为其特殊机构更容易发生旋转失速等不稳定流动现象,造成水泵流量扬程曲线产生驼峰、低频压力脉动和水力激振力、流动噪声等危害。针对国内外将主要关注点放在离心泵叶轮内部而忽略导叶内的旋转失速这一研究现状,本研究将主要关注点放在了导叶式离心泵导叶通道内部,本研究在实验测试和数值模拟结果的基础上,对一导叶式离心泵导叶通道内部叁维流动进行了研究。主要研究内容包括:(1)对全运行工况范围内的泵进行数值模拟,系统的研究了导叶对离心泵性能的影响以及驼峰区的产生区间;(2)系统的分析了导叶式离心泵导叶内部旋转失速产生机理,并应用了互功率谱的旋转失速判定方法对流动特征、发展及传播规律进行了分析;(3)对比了有、无导叶时叶轮内部流动特征,分析了导叶对叶轮内部流动特征的影响;(4)应用Omega涡识别方法对驼峰区内特征工况点进行了导叶通道内部涡识别,探究涡的发展规律以及旋转失速成因;(5)应用涡体积积分对导叶式离心泵不同部件进行损失分析,探究驼峰区成因;(6)对导叶数目以及径向间隙参数进行单一变量分析,并探讨了离心泵本身几何参数对导叶内旋转失速的影响。研究结果表明:(1)导叶式离心泵在小流量工况会产生“驼峰”区现象,在非驼峰区段导叶对叶轮内部流动影响不大,但伴随驼峰区的波动叶轮流道内流动出现了对应的变化,在波峰段叶轮流道内流态变好,在波谷段叶轮内流态变坏,伴随着驼峰区的波动导叶内部损失也发生了对应的变化,其损失变化曲线与驼峰曲线相近;(2)小流量工况下导叶内部流动形式复杂,失速团的数目会随着运行工况的减小而增多,但旋转失速产生的脉动频率并不会随着运行工况的改变发生一致性的频率变大变小行为,部分运行工况导叶内可能同时出现多种失速团运动形式,如固定失速和旋转失速会在0.35Q_0工况同时出现,失速团在流道内旋转时表现为非同步旋转的特性;(3)对具有强旋转性的涡结构进行分析,发现随着运行工况的改变,涡在导叶流道内产生的相对位置发生了改变,涡向也发生了改变,在流道内主要以流向涡、周向涡和展向涡的形式存在;(4)对导叶数目和径向间隙两个影响导叶入流条件的因素进行研究发现,导叶内部失速团的失速类型是受导叶叶片数和失速团数目两者的共同影响,在本研究中当导叶数目为9失速团数目为3时发生固定失速现象,当失速团数目和导叶叶片数不是整数倍的关系时,导叶叶片数只影响失速团的旋转频率,不改变失速团的失速形式;径向间隙会改变失速团在导叶流道的分布方式、旋转方式、旋转方向以及压力脉动等。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30)

段静瑶,肖俊峰,高松,李园园,上官博[2](2019)在《叶尖间隙对轴流压气机近失速叶尖流动的影响》一文中研究指出为研究动叶间隙大小对轴流压气机近失速叶尖流动的影响,以一台高亚声速一级半压气机级为研究对象,在设计间隙、小间隙及2个大间隙下进行定常叁维数值模拟。计算结果表明,设计间隙下压气机喘振裕度最大,随着间隙增大,裕度近似呈线性降低,失速形式由动叶吸力面分离引起的"叶尖失速"转变为"泄漏涡堵塞失速"。大间隙情况下,叶尖前缘附近发出的泄漏流形成松散的涡系结构,诱导中部及尾缘附近泄漏流共同形成回流及大量二次泄漏,堵塞转子通道进口,引起失速的发生。(本文来源于《流体机械》期刊2019年02期)

张海灯,吴云,李应红,于贤君,刘宝杰[3](2019)在《高负荷压气机失速及其等离子体流动控制》一文中研究指出通过非定常数值仿真发现,来源于转子叶顶流动分离的龙卷风分离涡是本文所研究高负荷压气机失速的主要驱动力,其形成与近失速点转子叶顶泄漏流的发展密切相关;泄漏流与叶顶流动分离相互作用会形成一沿周向传播的旋转扰动,具有旋转不稳定性的特征,其特征频带在50%叶片通过频率附近;在压气机动态失速的起始阶段施加定常等离子体激励可以有效阻断压气机动态失速过程,在转子叶顶流动分离得到一定发展之后,定常等离子体激励则失去了对压气机失速抑制的能力。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2019年02期)

杨慧强,许和勇,叶正寅[4](2018)在《基于联合射流的翼型动态失速流动控制研究》一文中研究指出动态失速控制对于提高翼型气动特性具有重要意义。采用联合射流方法对翼型俯仰动态失速控制进行数值模拟,完成两方面的研究:一是射流关闭时射流通道对动态失速特性的影响,二是射流开启时不同射流动量系数对动态失速控制的影响和分析。结果表明:射流关闭时,射流通道的存在对翼型上仰过程中附着流阶段的气动特性产生不利影响,使得升力系数明显下降,但是对翼型下俯过程中失速分离流阶段的气动特性影响不明显;射流开启后,动态失速特性得到极大改善,迟滞环面积显着减小,升力增加,阻力减小,且阻力和力矩的峰值显着减小,原基准翼型力矩曲线的负阻尼区域消失。(本文来源于《航空工程进展》期刊2018年04期)

李国俊,白俊强,唐长红,李宇飞,刘南[5](2018)在《分离流动诱发的失速颤振和锁频现象研究》一文中研究指出采用非定常雷诺平均N-S方程(Unsteady Reynold Averaged Navier-Stockes,URANS)模拟失速颤振中的非定常气动力,通过耦合结构运动方程,建立时域气动弹性分析方法,其中结构运动方程采用基于预估-校正技术的四阶隐式Adams线性多步法进行时域推进求解。首先对动态失速气动力响应和锁频区域的预测精度进行验证,确保求解器适用于模拟失速颤振。其次,采用该气动弹性分析方法对NACA23012翼型的颤振边界进行数值模拟,结果表明,预测得到的颤振速度边界和实验结果吻合较好。通过对失速颤振中的结构运动响应和流动特性进行分析,发现在失速颤振中前缘漩涡的产生和尾涡脱落是一种能量转换和注入机制,用以维持翼型的等幅振荡;同时失速颤振中出现的锁频现象是导致翼型在初始攻角为15°、16°和17°时颤振频率突然降低的主要原因。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年19期)

李国强,张鑫,常智强,陈立[6](2018)在《风力机翼型动态失速等离子体流动控制试验研究》一文中研究指出针对大型风力机叶片动态失速引起的翼型气动性能恶化的问题,利用小型化的激励电源和介质阻挡放电等离子体激励器,借助动态压力测量和外触发式粒子图像测速等手段开展了翼型动态失速等离子体流动控制试验研究。研究表明,等离子体气动激励能够有效控制翼型动态失速,改善平均气动力,提高翼型气动效率,减小气动力随迎角变化的迟滞区域。等离子体诱导出前缘附近的贴体翼面涡,促进分离流再附;增加了上翼面x/c=0.2~0.4区域的吸力,减小了升力系数功率谱密度分布的二、叁、四阶能量幅值,在研究工况下实现了平均升力系数增加7.1%、失速迎角推迟1.3°和迟滞区域减小4.5%的明显控制效果;4°~9°迎角段,等离子体使得翼型平均阻力系数减小40%。此外,振荡频率增加使翼型绕流的非定常性增强,较高雷诺数下的翼型动态分离涡更加难以被抑制,均需要增加等离子体激励强度才能达到较好的控制效果。(本文来源于《2018年全国工业流体力学会议摘要集》期刊2018-08-20)

叶坤,叶正寅,武洁,屈展[7](2018)在《基于DMD方法的翼型大迎角失速流动稳定性研究》一文中研究指出基于剪切应力输运湍流模型的SST-DDES混合方法对NACA0012翼型大迎角分离流动进行非定常数值模拟,采用动力学模态分解(Dynamic Mode Decomposition,DMD)数学工具对失速初始状态、浅失速状态以及深失速状态的流场进行稳定性分析。结果表明:DMD方法准确地提取了翼型大迎角流动中的主频和高阶倍频及对应的流场模态结构;与FFT分析结果相比,频率最大差异小于0.16%;且发现两者提取的频率在流动中的主导作用顺序也一致。通过特征值对相应的模态进行稳定性分析,所有模态的放大率均非常小,所有模态处于弱发散、弱收敛或稳定极限环状态。DMD提取的一阶模态主要表现为分离涡演化过程中最主要的静止分离涡结构,前叁阶低频对应的模态涡结构与流动中以此频率进行演化的涡结构比较一致,更高阶的倍频主要表现为尾涡和尾迹区的涡结构。且发现不同模态系数之间存在相位差,说明分离涡流动中不同频率对应的涡结构运动不同步。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2018年03期)

常智强,黄勇,李国强,张鑫,阳鹏宇[8](2018)在《旋翼翼型动态失速非定常等离子流动控制试验研究》一文中研究指出该试验在中国空气动力研究与发展中心的FL-11风洞中进行。试验模型为OA212翼型,弦长300mm,展长1385mm。以1/4弦长位置为旋转中心,绕竖直轴进行俯仰运动。模型风洞装安装图与等离子激励器照片如图1所示。测压孔位于模型中截面,共计31个,上翼面17个(含前缘),下翼面14个。动态试验中翼型做正弦俯仰振荡。通过动态压力传感器采集32个周期的动态压力数据,每个周期等时间间隔采集256次。为了方便分析动态失速一个周期内的气动力变化规律,对时域信号进行多点平均处理,将32个周期数据按照相位对应进行平均后生成1个周期的数据。接下来开展了非定常激励研究试验,在翼型上翼面前缘2%弦长位置施加控制,激励器上下电极间电压峰峰值在8000 V左右。激励频率设置为50Hz,对应无量纲激励频率F+为1,改变电源输出的占空比,施加控制前后的升力和力矩系数对比见图2,工况参数见图上方。首先可以看出,仅仅20%占空比的非定常激励即可取得明显的控制效果,而且随着占空比的增大,控制效果反而有所下降。非定常激励施加后气动力和力矩小幅波动明显,意味着非定常激励施加后增加了流场的非定常波动。对比升力曲线,非定常控制效果要优于定常控制,非定常激励施加后明显减小了动态失速引起的升力骤降幅度,而且对升力迟滞环面积的减小作用也更明显。为了进一步研究非定常等离子控制的参数影响,占空比设为40%,进行了的非定常控制无量纲激励频率F+影响的试验研究。不同激励频率下升力系数和力矩系数见图3。在本节试验工况下中,非定常激励对升力迟滞面积的减小幅度以及对负的气动阻尼减小的效果均强于定常激励。综合来看,F+=1.0~2.0时,控制效果较好,升力迟滞环面积减小16%左右,升力系数平均值提高6%左右,最低升力系数从未加控制的0.5提高到0.7以上。同时负的气动阻尼明显减小,系统稳定性提高。(本文来源于《第四届全国非定常空气动力学学术会议论文集》期刊2018-05-10)

彭涛[9](2018)在《压气机低能流体径向流动与失速机理研究》一文中研究指出压气机叶栅通道内的流动分离对其内部损失和流动稳定性有非常重要的影响,对其机理和控制措施的研究一直以来都是压气机气动力学领域具有挑战性的研究方向。角区分离、角区失速以及叶顶泄漏流动是压气机叶栅内部最为重要的叁维空间分离结构,具有明显的非定常性和跨通道传播的特点,直接影响着压气机性能和稳定性。除此之外压气机叶栅通道中还存在着沿径向上升的二次流动,将大量堆积的低能流体径向输运,使叶栅通道流场更加复杂。本文以压气机叶栅通道中存在的起始于轮毂端壁的径向二次流动为切入点,采用基于SST湍流模型的RANS方法对几种不同的1.5级压气机模型进行数值模拟,重点研究了不同的设计参数对径向流动的影响从而诱导压气机失速原因的异同;重点分析诱导压气机失速的原因以及失速先兆的产生机理。进行压气机旋转失速实验方案设计并进行实验验证。动叶角区径向流随着流量的降低逐渐向叶顶发展,静叶轮毂角区径向流动表现为径向的“龙卷风”型分离涡结构,随着流量的减小其涡核位置不断前移,造成大范围堵塞。改变轴向间隙和扭曲规律并没有改变压气机的失速先兆模式,表现为叶顶二次涡的前移和溢流,但却引起失速先兆诱因的改变,造成不同设计参数下叶顶涡系的起源和结构不同。针对压气机旋转失速现象设计实验方案,搭建实验平台并研究了不同转速下压气机发生失速的特性及流场,发现动叶和静叶靠近上端壁有较大的低压区,造成了大规模的堵塞和损失。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-05-01)

李国强,常智强,张鑫,阳鹏宇,陈立[10](2018)在《翼型动态失速等离子体流动控制试验》一文中研究指出针对动态失速引起的翼型气动性能恶化的问题,利用小型化的激励电源和介质阻挡放电等离子体激励器,借助动态压力测量和外触发式粒子图像测速(PIV)等手段开展了翼型动态失速等离子体流动控制试验研究。结果表明,等离子体气动激励能够有效控制翼型动态失速,改善平均气动力,提高翼型气动效率,减小气动力随迎角变化的迟滞区域。等离子体诱导出前缘附近的贴体翼面涡,促进分离流再附;增加了上翼面0.2~0.4弦长区域的吸力,减小了升力系数功率谱密度(PSD)分布的二、叁、四阶能量幅值,在研究工况下实现了平均升力系数增加7.1%、失速迎角推迟1.3°和迟滞区域减小4.5%的明显控制效果;4°~9°迎角段,等离子体使得翼型平均阻力系数减小40%。此外,振荡频率增加使翼型绕流的非定常性增强,较高雷诺数下的翼型动态分离涡更加难以被抑制,均需要增加等离子体激励强度才能达到较好的控制效果。(本文来源于《航空学报》期刊2018年08期)

失速流动论文开题报告

(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:

为研究动叶间隙大小对轴流压气机近失速叶尖流动的影响,以一台高亚声速一级半压气机级为研究对象,在设计间隙、小间隙及2个大间隙下进行定常叁维数值模拟。计算结果表明,设计间隙下压气机喘振裕度最大,随着间隙增大,裕度近似呈线性降低,失速形式由动叶吸力面分离引起的"叶尖失速"转变为"泄漏涡堵塞失速"。大间隙情况下,叶尖前缘附近发出的泄漏流形成松散的涡系结构,诱导中部及尾缘附近泄漏流共同形成回流及大量二次泄漏,堵塞转子通道进口,引起失速的发生。

(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。

失速流动论文参考文献

[1].杨红红.离心泵导叶内失速流动特性及其产生机理研究[D].西安理工大学.2019

[2].段静瑶,肖俊峰,高松,李园园,上官博.叶尖间隙对轴流压气机近失速叶尖流动的影响[J].流体机械.2019

[3].张海灯,吴云,李应红,于贤君,刘宝杰.高负荷压气机失速及其等离子体流动控制[J].工程热物理学报.2019

[4].杨慧强,许和勇,叶正寅.基于联合射流的翼型动态失速流动控制研究[J].航空工程进展.2018

[5].李国俊,白俊强,唐长红,李宇飞,刘南.分离流动诱发的失速颤振和锁频现象研究[J].振动与冲击.2018

[6].李国强,张鑫,常智强,陈立.风力机翼型动态失速等离子体流动控制试验研究[C].2018年全国工业流体力学会议摘要集.2018

[7].叶坤,叶正寅,武洁,屈展.基于DMD方法的翼型大迎角失速流动稳定性研究[J].空气动力学学报.2018

[8].常智强,黄勇,李国强,张鑫,阳鹏宇.旋翼翼型动态失速非定常等离子流动控制试验研究[C].第四届全国非定常空气动力学学术会议论文集.2018

[9].彭涛.压气机低能流体径向流动与失速机理研究[D].哈尔滨工程大学.2018

[10].李国强,常智强,张鑫,阳鹏宇,陈立.翼型动态失速等离子体流动控制试验[J].航空学报.2018

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