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转子叶片加工误差对1.5级跨声速压气机气动性能的影响
被引量:
8
1
作者
耿少娟
张小玉
+3 位作者
丁林超
王文涛
卞祥德
石书成
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期139-148,共10页
压气机叶片加工误差不可避免,将在一定程度上影响压气机的气动性能。为研究叶片加工误差对跨声速压气机气动性能的影响,以燃气轮机进口1.5级跨声速压气机为对象,通过三坐标测量跨声速转子叶片叶型数据,获得了加工误差分布特征;针对实测...
压气机叶片加工误差不可避免,将在一定程度上影响压气机的气动性能。为研究叶片加工误差对跨声速压气机气动性能的影响,以燃气轮机进口1.5级跨声速压气机为对象,通过三坐标测量跨声速转子叶片叶型数据,获得了加工误差分布特征;针对实测转子叶片,采用三维CFD数值模拟方法,研究了轮廓度、位置度和扭转角综合误差对压气机转子和级特性线和流场参数的影响;针对转子叶型以轮廓度超差为主的特点,采用S2流面通流计算方法,在设计流量点研究了由轮廓度误差引起的转子叶型最大厚度变化对压气机转子和级性能的影响。结果表明,转子叶片加工误差对压气机堵塞流量、全流量范围内转子和级的压比和效率均有影响,同时改变转静子叶片排出口气流参数的径向分布规律,主要原因为激波位置和强度的变化;在设计流量点,转子和级的压比和效率的变化与最大厚度变化呈负相关趋势,厚度偏差越大性能变化幅度越大;对转子叶片,来流相对马赫数随叶片高度增加而增大,性能对叶型几何误差的敏感性增强,综合压比和效率的变化,中上部叶高范围的轮廓度公差要求应更严格。
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关键词
加工误差
轮廓度
跨声速压气机
气动性能
数值模拟
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职称材料
两级双转子对置式离心压气机气动设计和强度校核
被引量:
3
2
作者
耿少娟
倪明
+2 位作者
丁林超
王文涛
张小玉
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019年第4期111-119,共9页
[目的]为完成某小型燃气轮机用两级双转子对置式离心压气机设计,[方法]将Concepts NREC和Nu.meca软件相结合,对两级双转子对置式离心压气机气动设计和三维流场进行校核;叶轮选取0Cr17Ni4Cu4Nb材料,采用ANSYS软件在线弹性范围内分析及校...
[目的]为完成某小型燃气轮机用两级双转子对置式离心压气机设计,[方法]将Concepts NREC和Nu.meca软件相结合,对两级双转子对置式离心压气机气动设计和三维流场进行校核;叶轮选取0Cr17Ni4Cu4Nb材料,采用ANSYS软件在线弹性范围内分析及校核离心叶轮强度和振动特性。[结果]气动设计结果表明,在设计流量点,两级离心压气机总压比为7.97,绝热效率为80.39%,稳定裕度为17.2%。强度和振动分析结果表明,叶轮静强度满足材料强度要求;根据“三重点”共振理论,两级离心叶轮均无共振危险。[结论]得到了同时满足气动、强度和振动要求的高压比、高效率和宽稳定裕度两级离心压气机设计方案,可为小型燃气轮机设计和技术集成、试验测试等提供基础支撑。
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关键词
两级离心压气机
气动设计
强度校核
数值模拟
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职称材料
标准黑体源用铜-R134a热管研制及均温性实验研究
被引量:
3
3
作者
丁林超
袁达忠
+2 位作者
唐大伟
卫铃佼
裴振洪
《计量学报》
CSCD
北大核心
2017年第3期292-295,共4页
针对热管倾斜放置时均温性恶化的情况,改进了黑体源热管结构,设计了一个标准黑体源用铜-R134a热管并进行了实验研究,测试了倾角、运行温度及充液量对其均温性的影响。以区域温度的标准差作为热管均匀性的衡量标准,实验发现倾角小于45...
针对热管倾斜放置时均温性恶化的情况,改进了黑体源热管结构,设计了一个标准黑体源用铜-R134a热管并进行了实验研究,测试了倾角、运行温度及充液量对其均温性的影响。以区域温度的标准差作为热管均匀性的衡量标准,实验发现倾角小于45°情况下,该热管倾斜的角度对热管温度的均匀性影响不大;热管温度均匀性随着热管运行温度的升高而逐渐变差;当热管运行温度在40~50℃时,热管温度均匀性随充液量变化不大。
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关键词
计量学
黑体源
热管
均温性
倾角
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职称材料
大型航空构件专用热氢处理炉流-热-固耦合仿真分析
被引量:
1
4
作者
乔达
卞祥德
+3 位作者
付经伦
丁林超
王同
陆文林
《金属热处理》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期214-219,共6页
采用冷壁结构设计的大型航空构件专用热氢处理炉结构复杂,多层隔热结构炉胆隔热屏板厚度极薄,导致网格划分和模拟计算十分困难。本文采用等效热阻的简化思路,在保证计算精度的前提下,将多层结构的炉胆等效为一层,节约了计算资源,实现了...
采用冷壁结构设计的大型航空构件专用热氢处理炉结构复杂,多层隔热结构炉胆隔热屏板厚度极薄,导致网格划分和模拟计算十分困难。本文采用等效热阻的简化思路,在保证计算精度的前提下,将多层结构的炉胆等效为一层,节约了计算资源,实现了热氢处理炉的全尺寸流-热-固耦合仿真。评估了热氢处理炉的隔热效果,在炉温1000℃时,炉胆外壁面温度只有200~350℃,呈条纹状分布;冷壁结构设计的炉壳外层壁面温度约25℃,具有较好的保温隔热效果;最大热应力264 MPa,位于料台底座;拉伸性能测试表明,料台底座Q235钢经300℃渗氢处理后抗拉强度约为565 MPa,安全系数为2.14。本文分析了热氢处理炉的温度场、热应力场,并评估了其安全储备系数,为大型热氢处理炉全尺寸仿真提供了思路,为结构设计提供了数据支撑。
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关键词
热氢处理炉
仿真分析
氢脆
热应力
原文传递
题名
转子叶片加工误差对1.5级跨声速压气机气动性能的影响
被引量:
8
1
作者
耿少娟
张小玉
丁林超
王文涛
卞祥德
石书成
机构
中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室
中国科学院先进能源动力重点实验室
中国科学院轻型动力创新研究院
中国科学院大学工程科学学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期139-148,共10页
基金
国家科技重大专项(2017-II-0007-0021
2017-II-0006-0020)。
文摘
压气机叶片加工误差不可避免,将在一定程度上影响压气机的气动性能。为研究叶片加工误差对跨声速压气机气动性能的影响,以燃气轮机进口1.5级跨声速压气机为对象,通过三坐标测量跨声速转子叶片叶型数据,获得了加工误差分布特征;针对实测转子叶片,采用三维CFD数值模拟方法,研究了轮廓度、位置度和扭转角综合误差对压气机转子和级特性线和流场参数的影响;针对转子叶型以轮廓度超差为主的特点,采用S2流面通流计算方法,在设计流量点研究了由轮廓度误差引起的转子叶型最大厚度变化对压气机转子和级性能的影响。结果表明,转子叶片加工误差对压气机堵塞流量、全流量范围内转子和级的压比和效率均有影响,同时改变转静子叶片排出口气流参数的径向分布规律,主要原因为激波位置和强度的变化;在设计流量点,转子和级的压比和效率的变化与最大厚度变化呈负相关趋势,厚度偏差越大性能变化幅度越大;对转子叶片,来流相对马赫数随叶片高度增加而增大,性能对叶型几何误差的敏感性增强,综合压比和效率的变化,中上部叶高范围的轮廓度公差要求应更严格。
关键词
加工误差
轮廓度
跨声速压气机
气动性能
数值模拟
Keywords
Manufacturing variability
Blade profile
Transonic compressor
Aerodynamic performance
Numerical simulation
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
两级双转子对置式离心压气机气动设计和强度校核
被引量:
3
2
作者
耿少娟
倪明
丁林超
王文涛
张小玉
机构
中国科学院工程热物理研究所先进能源动力重点实验室
中国科学院大学
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019年第4期111-119,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51506195)
文摘
[目的]为完成某小型燃气轮机用两级双转子对置式离心压气机设计,[方法]将Concepts NREC和Nu.meca软件相结合,对两级双转子对置式离心压气机气动设计和三维流场进行校核;叶轮选取0Cr17Ni4Cu4Nb材料,采用ANSYS软件在线弹性范围内分析及校核离心叶轮强度和振动特性。[结果]气动设计结果表明,在设计流量点,两级离心压气机总压比为7.97,绝热效率为80.39%,稳定裕度为17.2%。强度和振动分析结果表明,叶轮静强度满足材料强度要求;根据“三重点”共振理论,两级离心叶轮均无共振危险。[结论]得到了同时满足气动、强度和振动要求的高压比、高效率和宽稳定裕度两级离心压气机设计方案,可为小型燃气轮机设计和技术集成、试验测试等提供基础支撑。
关键词
两级离心压气机
气动设计
强度校核
数值模拟
Keywords
two-stage centrifugal compressor
aerodynamic design
strength analysis
numerical simulation
分类号
U664.13 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
标准黑体源用铜-R134a热管研制及均温性实验研究
被引量:
3
3
作者
丁林超
袁达忠
唐大伟
卫铃佼
裴振洪
机构
中国科学院工程热物理研究所
中国科学院大学
青岛澳瑞创新技术有限公司
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2017年第3期292-295,共4页
基金
国家自然科学基金(51676186)
文摘
针对热管倾斜放置时均温性恶化的情况,改进了黑体源热管结构,设计了一个标准黑体源用铜-R134a热管并进行了实验研究,测试了倾角、运行温度及充液量对其均温性的影响。以区域温度的标准差作为热管均匀性的衡量标准,实验发现倾角小于45°情况下,该热管倾斜的角度对热管温度的均匀性影响不大;热管温度均匀性随着热管运行温度的升高而逐渐变差;当热管运行温度在40~50℃时,热管温度均匀性随充液量变化不大。
关键词
计量学
黑体源
热管
均温性
倾角
Keywords
metrology
blackbody source
heat pipe
temperature uniformity
inclined angle
分类号
TB942 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
大型航空构件专用热氢处理炉流-热-固耦合仿真分析
被引量:
1
4
作者
乔达
卞祥德
付经伦
丁林超
王同
陆文林
机构
中国科学院工程热物理研究所先进燃气轮机实验室
中国科学院大学航空宇航学院
中国科学院轻型动力创新研究院
中国科学院工程热物理研究所先进能源动力重点实验室
北京机电研究所有限公司
出处
《金属热处理》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期214-219,共6页
基金
“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(2019ZX04017001)。
文摘
采用冷壁结构设计的大型航空构件专用热氢处理炉结构复杂,多层隔热结构炉胆隔热屏板厚度极薄,导致网格划分和模拟计算十分困难。本文采用等效热阻的简化思路,在保证计算精度的前提下,将多层结构的炉胆等效为一层,节约了计算资源,实现了热氢处理炉的全尺寸流-热-固耦合仿真。评估了热氢处理炉的隔热效果,在炉温1000℃时,炉胆外壁面温度只有200~350℃,呈条纹状分布;冷壁结构设计的炉壳外层壁面温度约25℃,具有较好的保温隔热效果;最大热应力264 MPa,位于料台底座;拉伸性能测试表明,料台底座Q235钢经300℃渗氢处理后抗拉强度约为565 MPa,安全系数为2.14。本文分析了热氢处理炉的温度场、热应力场,并评估了其安全储备系数,为大型热氢处理炉全尺寸仿真提供了思路,为结构设计提供了数据支撑。
关键词
热氢处理炉
仿真分析
氢脆
热应力
Keywords
thermohydrogen treatment furnace
simulation analysis
hydrogen embrittlement
thermal stress
分类号
V448.153 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
转子叶片加工误差对1.5级跨声速压气机气动性能的影响
耿少娟
张小玉
丁林超
王文涛
卞祥德
石书成
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
8
下载PDF
职称材料
2
两级双转子对置式离心压气机气动设计和强度校核
耿少娟
倪明
丁林超
王文涛
张小玉
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019
3
下载PDF
职称材料
3
标准黑体源用铜-R134a热管研制及均温性实验研究
丁林超
袁达忠
唐大伟
卫铃佼
裴振洪
《计量学报》
CSCD
北大核心
2017
3
下载PDF
职称材料
4
大型航空构件专用热氢处理炉流-热-固耦合仿真分析
乔达
卞祥德
付经伦
丁林超
王同
陆文林
《金属热处理》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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