轴向通流旋转盘腔内换热的数值模拟

以数值模拟的方法,采用旋转坐标系稳态方程,研究了轴向通流旋转盘腔内的换热。主要讨论了流动对换热的作用以及旋转系下各力对换热的影响,给出了盘腔内的换热随各无量纲参数的变化规律。研究结果表明:哥氏力的增大削弱了轴向通流旋转盘腔内的换热,惯性力和浮升力的增大增强了换热;反映在无量纲参数上,随着进口雷诺数的提高,盘腔内的换热增强;随着瑞利数的提高(提高转速),盘腔内的换热经历一个缓慢变化-突增-缓慢变化的过程,换热的突然增强是冷气流穿透盘腔所致。

轴向通流旋转盘腔内类Rayleigh-Benard对流稳定性研究

利用数值模拟的方法对冷气轴向通流旋转盘腔的流动过程进行了研究。研究发现 ,对应一进口冷气的雷诺数 ,存在一临界瑞利数 ( Rac) ,高于该瑞利数 ( Ra) ,流动出现不稳定现象 ,且 Ra越大 ,不稳定行为越严重。对于特例 ,盘腔内的流动可以看成是由类 Rayleigh-Benard对流和强迫对流两个区域构成 ,两个区域通过能量和质量交换相互影响 ,流动随着 Ra的增加从稳态发展为非稳态 ;采用频谱图分析的方法对数值解的不稳定性进行定性分析 ,结果显示随着 Ra的增大 ,数值解经历了从稳定解到分贫的周期性不稳定和准周期不稳定的发展过程。离心浮升力引起的类 Rayleigh-Benard对流是造成流动从稳定到不稳定发展的重要原因 。

轴向通流旋转盘腔内流动不稳定性研究

为了研究旋转腔内流动不稳定性问题,采用旋转坐标系稳态方程,用数值模拟的方法分析了轴向通流旋转盘腔内的流动,得到了旋转系下哥氏力和离心浮升力分别对流动不稳定的作用,以及这两个力的非线性综合作用对流动不稳定的影响.结果表明:哥氏力是恢复力,不影响流动稳定性;离心浮升力是造成流动不稳定的主要因素,盘腔内的流动是离心力场下的Rayleigh- Benard对流和强迫对流的混合流,随着浮升力的增强流动由稳态发展为非稳态;哥氏力与离心浮升力的综合作用加剧了流动不稳定性,盘腔内r θ面出现了明显的旋向相反的对涡.

出口马赫数0.81-1.01下涡轮导向叶片全气膜冷却特性研究

通过瞬态热电偶测量方法研究了涡轮导叶叶片全气膜换热系数和气膜冷却效率。试验叶片共有13排气膜孔,气膜孔排由前后2个腔供气,前腔二次流与主流流量比为5.06%,后腔为1.14%。为匹配真实发动机工作条件,叶栅进口雷诺数试验范围为1.7×10^5-5.7×10^5,出口马赫数范围为0.81-1.01。试验获取了叶片表面压力系数和换热系数分布规律,并研究了叶栅进口雷诺数和出口马赫数对叶片全气膜冷效分布的影响。结果表明：气膜孔下游的换热系数和气膜冷效较高;主流雷诺数的增加对冷却效率的提升有积极作用,特别是在叶片吸力面,而马赫数对叶片表面气膜冷效影响甚微。

涡轮级燃气入侵的理论分析及数值模拟

为了分析航空发动机涡轮级中的燃气入侵现象,提出一种研究封严间隙处流动规律的理论方法,并采用全环模型进行了数值模拟。在该理论方法中,动盘旋转、封严冷气、外环主流对流动的影响用三个特征速度来表征;它们的相互作用用速度比来描述。数值模拟结果表明:随着速度比的变化,封严间隙处呈现燃气沿静盘入侵、燃气基本不入侵以及燃气沿动盘入侵等三种流动形式。利用速度比的影响规律,可初步判断封严间隙处的燃气入侵情况以及最小封严冷气流量。

高旋转数下光滑回转通道的换热特性

通过提高回转通道内气体压力到500 kPa以上,显著扩展了实验参数范围.实验雷诺数Re和旋转数Ro范围分别为10000~70000和0~2.08,完全匹配了真实发动机的Re和Ro.在此基础上实验研究了高旋转数下方截面光滑U型通道的换热特性.结果表明,在高旋转数下,旋转效应对通道进口和转弯段局部换热的影响比进口效应和弯道效应显著;第1通道后缘面换热随旋转数的增大而增强,而中下游前缘面在超过临界旋转数后换热增强;高旋转数下第2通道下游后缘面的换热强于前缘面.

高旋转数下45°斜肋回转通道平均换热特性研究

为了更加深入地研究涡轮叶片回转通道的换热特性，研究了高旋转数下带45°斜肋回转通道的平均换热特性。在通道进口雷诺数从10000～70000，旋转数从0～2.07的范围内，实验研究了旋转状态下，方形截面带45°斜肋U型通道径向出流与径向入流两个流程四个侧面在0°，22.5°和45°三个安装角下的平均换热系数。研究结果表明：45°斜肋增强了通道换热，减弱了旋转对换热的影响；由于浮升力作用在肋间二次流上，导致通道内外侧出现临界回流现象；转角减弱了第一通道旋转对换热的影响，增强了第二通道旋转对换热的影响，其影响在低旋转数下并不显著，在高旋转数下开始变得明显。

表面粗糙或带凸起转盘风阻扭矩实验

为研究壁面不同粗糙程度以及带有螺栓等表面凸起的转盘风阻扭矩特性,建立了一个转盘扭矩测量实验台.自由盘测量结果与经典经验关系式较好的符合度验证了测量方法的准确性.分析研究了在不同粗糙度以及附有6种凸起结构的转盘风阻扭矩规律.结果表明,壁面的粗糙会增大转盘受到的扭矩,在所测量旋转雷诺数范围内,从气动光滑一直到粗糙高度0.2mm,扭矩系数增大1倍.基于气动光滑自由盘经验关系式进一步总结出相对粗糙度对于风阻扭矩的影响系数.对比6种凸起引起的风阻扭矩特性发现,叶型凸起会大幅降低风阻扭矩.凸起安装迎风角度的改变会带来10%的风阻扭矩差别.结合自由光滑盘扭矩系数经验关系式,总结出不同凸起形状对于扭矩系数的影响因数.

预混燃烧室热声不稳定性的数值分析

不稳定燃烧过程将引起燃烧室内高幅度的压力振荡,这对燃气轮机设备的安全运行危害很大。应用湍流燃烧CFD(计算流体力学)的方法对燃气轮机预混燃烧进行了数值分析,着重研究了发生自激振荡时的火焰动态特性和燃烧室内热、声学特性。数值计算精确地捕捉到了整个激励循环中火焰前锋的变形和分离过程,并且与实验结果很好地吻合。通过数值计算还对不稳定燃烧过程中燃烧室内的压力和热释放进行了分析,研究表明燃烧室内的压力和热释放以相同的频率振荡,并且与火焰的振荡频率也相一致。研究发现在数值分析中可根据燃烧的化学反应动力学得到燃烧的局部热释放率,这提供了一种计算局部燃烧热释放率分布状况的方法。

急性脑梗死尿激酶溶栓后早期抗凝治疗的安全性和有效性分析

目的:分析急性脑梗死尿激酶溶栓后早期抗凝治疗的安全性和有效性。方法:选取80例尿激酶溶栓后急性脑梗死患者为观察对象,采用随机数表法,将全部患者平均纳入对照组和研究组,两组均给予抗凝治疗,其中,研究组采取溶栓后6 h进行早期抗凝治疗,对照组于溶栓24 h后采取抗凝治疗,密切观察两组患者相关状况,并比较两组NIHSS评分和BI评分,以及治疗有效率。结果:两组NIHSS评分治疗前后对比,治疗前至治疗后48 h,评分差异无统计学意义(P>0.05),而治疗1周后,研究组明显优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组BI指数评分比较,结果与NIHSS评分一致;两组治疗有效率比较,研究组(87.5%)高于对照组(70.0%),差异有统计学意义(P<0.05)。结论:对溶栓后急性脑梗死患者早期进行抗凝治疗,相比于晚期治疗,改善患者卒中状况,提升患者生活质量,临床治疗效果更佳。

叶型孔式预旋喷嘴流动特性数值研究

现有研究表明叶片式喷嘴是目前为止性能最好的预旋喷嘴。而在整环的喷嘴盘设计中,当喷嘴总面积、预旋角度、喷嘴数目和半径位置确定后,喷嘴叶高和栅距就固定下来,往往因为叶高与栅距的比值过小而大大降低喷嘴性能。在叶片式喷嘴基础上提出了一种能够调整喷嘴叶高到恰当值的新型预旋喷嘴——叶型孔式喷嘴(vane shaped hole nozzle,vsh nozzle)。采用数值方法深入对比研究了叶型孔式喷嘴与叶片式喷嘴的性能差异。为了考虑喷嘴下游预旋腔的掺混影响,计算域不仅包括静止的进气腔和喷嘴,还包括转动的预旋腔和接受孔。计算结果表明,叶型孔式预旋喷嘴的流量系数和预旋效率显著高于叶片式喷嘴,vsh-52喷嘴的流量系数比vane-52喷嘴高9.14%,预旋效率高4.44%。还提出采用有效流量系数、有效预旋效率两个参数来体现考虑喷嘴下游预旋腔掺混影响的喷嘴综合性能。

温度比对旋转直肋双通道换热特性的影响研究

为了研究旋转涡轮叶片内部冷却通道的换热特性,将叶片内冷通道简化为带90°直肋的旋转双流程方通道,通过旋转加热实验的方式研究了温度比对旋转直肋双通道换热特性的影响。实验进口雷诺数范围为1×104~5×104,旋转数范围为0~2.02,实验平均温度比分别为0.11,0.16,0.20。研究结果表明,与光滑通道实验数据相比,90°直肋削弱了旋转对换热的影响,同时破坏第二通道后缘面附近的不稳定二次流,造成后缘面换热弱于前缘面;温度比是通过改变冷却空气物性与通道内浮升力对旋转通道换内热特性产生影响,温度比的提高引起的物性变化对通道换热具有削弱作用,静止情况下温度比0.20对应的换热与温度比0.11相比,被削弱程度可达16%,而浮升力对换热具有增强作用;低旋转数下,由温度比引起的浮升力作用与物性作用相互中和,高旋转数下温度比的增大对通道换热特性的增强作用更加明显,并且第二通道换热特性受温度比变化影响较第一通道小。

涡轮盘轮缘封严结构参数对封严效率影响的实验研究

在航空发动机涡轮部件中,封严环的设计对涡轮盘腔的冷却封严有着至关重要的作用。使用CO_2浓度测量法针对静盘双齿动盘单齿封严环的结构参数(齿高和齿间距)变化对封严效率的影响进行了实验研究,目的在于获得封严结构的封严效率和最小封严流量的变化规律。实验在主流雷诺数Re_w=4.39×10~5,旋转雷诺数7.51×10~5<Re_?<1.30×10~6的范围内,测量了不同封严流量下的封严效率,以及不同结构参数下各工况的最小封严流量。结果表明:封严效率随封严流量和旋转雷诺数的增加而增加;最小封严流量随着齿间距的增大和齿高的减小而增大,G_c平均每增加7.5×10^(-4),所需的最小封严流量会增加8.0%,G_(ov)平均每增加1.12×10^(-3),可使最小封严流量减少4.7%,同时旋转雷诺数的变化对变齿间距下的最小封严流量有明显效果,而在变齿高情况下则没有影响。

高旋转数下直肋U型方通道的换热特性研究

通过提高U型通道气体压力到500k Pa以上,将实验雷诺数Re和旋转数Ro范围分别扩展到10000~70000和0~2.0,从而匹配真实发动机转子叶片的工作条件。在此基础上实验研究了高旋转数下带直肋的、方形截面的U型通道的换热特性。研究结果表明：第一通道前缘面的努塞尔数比随旋转数的增大先下降后增强,该临界旋转数为定值Roc=0.26;随着旋转数的增大,第二通道前缘面的努塞尔数比一直高于后缘面,与光滑通道中的换热规律不同;随着旋转数的增大,第二通道内外侧面努塞尔数比的差异逐渐减小,在临近出口处几乎没有差异,与光滑通道相比正好相反。

高压涡轮工作叶片内部流场特性试验研究

为研究变工况特性下涡轮叶片内部通道流场特性,选取高压涡轮二级工作叶片内部通道作为研究对象,在5种不同的进口雷诺数(Re)工况下,利用TRPIV(时序PIV)技术对通道内的流场特性进行了试验研究。Re变化为32426~64700,模拟了飞行循环过程中的若干典型工况。在先进加工技术的辅助下,保留了真实叶型约束下的完整内冷三通道带肋结构,捕捉到一些不同于常规截面两通道模型等简化模型中的流动现象,包括:弯头区域不对称主流分离结构和非对称二次涡系。通过数据分析,明确了高、低雷诺数下流动特性的差异。在高Re工况条件下,弯头出口附近的冲击区域增大;对于第一通道内的二次流,在接近弯头位置处,横向速度分量会导致纵向涡对的强度被削弱,高Re工况下拥有更加剧烈的影响,极有可能削弱吸力面的换热强度。

全麻术后复温的护理干预研究

目的:探讨全麻术后低温患者复温的护理干预。方法:将64例全麻术后低温患者随机分为护理干预组和对照组各32例,护理干预组在自然复温的基础上使用电热毯及输入加温晶体液主动升温,对照组常规自然复温,观察并比较患者体温回升速度、苏醒所需时间及术后切口感染率和住院时间。结果:护理干预组与对照组复温速度、苏醒时间、术后切口感染率及平均住院时间有显著差性异(P<0.05)。结论:采用护理干预可加快全麻术后患者复温、缩短苏醒所需时间及降低切口感染率有积极影响。

提升阅读教学的有效策略

针对初中生来说,学好语文是学习其他学科的基础与前提,通过语文学习,可增强学生的语言交流能力、记忆能力、理解能力等,为学生的全面发展奠定坚实的基础。作为初中语文教学的重要组成内容,阅读发挥着十分重要的作用。在新课程改革不断深入的形势下,初中语文教师应积极探索阅读教学的有效策略,培养学生的学习兴趣,提高学生的学习成效,从而实现预期的教学目标,促进学生全面、健康发展。一、加强初中语文阅读教学的意义汉语是我国的母语,含义深远,源远流长。

电子点火装置故障的排除

在停车标志处,身后的交通已被堵塞数里之远,但你的汽车却原地不动甚至完全不能起动,一次次拧动启动钥匙只能会使本来已冒烟的起动马达更热:点火系统出故障了.在许多汽车上,过去的不起动故障诊断是查完点火查供油,不过有时难以奏效.如果是电脑探查到一个严重的供油系统问题,它们将不允许点火,即使该系统能够这么做,而是将一个故障代码设置下来.