喷水射流预冷对发动机进气温度及流场变化影响的数值研究

射流预冷技术可以有效降低进气温度并提高航空发动机的性能。为探究该技术在高空环境下对流场问题的影响,采用径向均匀射流方案,模拟高空条件,结合水滴的蒸发过程以及气液两相的耦合作用对预冷段射流喷水的情形进行数值计算。结果表明,径向喷射方案能够有效降低进气温度,在各个工况中,温降系数约为8%~26.7%;在高温工况中提高喷水量可以有效提高温降效果,工况6的喷水量和工作温度都是最大的,温降系数和蒸发效率分别达到了最高值的26.7%和73.9%;预冷段的压降损失和出口流场均匀度取决于来流马赫数和喷水量,高马赫数和较大的喷水量都会加剧压损与流场的紊乱程度,由于工况6的高射流量和气流马赫数,其在喷水装置处的压降系数达到了最大值的5.8%。

轴流压气机吸雨特性的数值研究

航空发动机在吞雨工况下的运行安全及稳定性是亟待解决的重要问题。雨水的吸入改变了发动机的工作特性,影响发动机稳定性,为了探究液态水吸入对航空发动机压缩部件性能的影响规律,本文基于CFD软件平台,对单级轴流压气机的吞水过程进行了三维数值模拟研究。研究过程考虑了液滴蒸发、颗粒气动及撞击破碎等方面的影响,分析了不同吸雨工况对压气机性能的影响。结果表明,液态水的吸入可导致压气机流量、压比和效率的降低,且性能恶化程度随着吸雨量的增大而增大;压气机扭矩的增加与吸雨量成正比;液态水的吸入使得吸力面气流分离区域向前缘移动,叶背附面层损失增大,叶栅通流能力降低;大颗粒水滴在单级压气机中的蒸发作用并不显著,蒸发效果对压缩性能影响不大。

涡轮叶片典型交叉肋结构的气热分析

随着燃气轮机技术的不断发展,对叶片冷却技术的要求也越来越高。交叉肋结构不仅冷却效果好,而且可以降低叶片的加工难度和制造成本。因此,对某型涡轮叶片内部前部交叉肋进行数值计算,分析对比不同交叉肋冷却结构的冷却效果,结合肋倾角、肋间距与肋宽之比对综合换热系数的影响,选取冷却效果最好的交叉肋结构。结果表明:肋倾角越小,综合换热效率越大;肋间距与肋宽之比越大,综合换热效率越大;当肋倾角为20°,肋间距与肋宽之比为1.7时,综合换热效果最好,比原结构提高了11.02%。

观察日记一则

2012年9月28日 星期五 阴 今天，我在家门口吹泡泡，突然发现一只猫。它的耳朵尖得像一把锋利的刀，一双眼睛圆溜溜的，大大的脑袋和肥肥的身子看上去很像曲奇饼干!身子上面长着白色的、光滑的皮毛，看上去很美丽。

1.5级燃机涡轮轮缘处的入侵与封严特性研究

以巴斯大学1.5级燃气涡轮实验台为研究对象进行数值模拟,对不同封严流量下轮缘处的周向压力场进行对比,追踪封严流和主流的流动路径,分析主流入侵对轮缘附近区域流场的影响。分析实验设备的物理模型,在保证其主体部件几何形状不变的基础上将其简化,保留叶栅通道和盘腔,湍流模型选取SST模型。数值模拟边界条件为转速3000 r/min,旋转雷诺数为8.64×10^(5),主流雷诺数为3.41×10^(5),流动速率为0.395,主流流量为1.08 kg/s,轮缘处周向速度为59.7 m/s,主流速度为25.8 m/s,主流温度为303 K,出口压力为101325 Pa。结果表明:主流入侵主要是因为轮缘外的压力分布不均;随着封严流量的增加,主流入侵量减少,增加了下游的压力水平;导叶尾缘处是主要的入侵区域。