基于Fluent软件的螺旋桨翼型改进

利用UG软件对某螺旋桨进行三维实体建模,修改翼型然后利用计算流体力学软件Fluent进行数值模拟,得到敞水中该螺旋桨的推力系数、转矩系数、叶背压力、叶面压力等水动力性能参数,从而找到螺旋桨翼型的改进方向。计算分析发现,当扭转角度在10°左右时螺旋桨各水动力性能达到最低值。当扭转角度为15°时,螺旋桨各水动力性能参数出现极大值。利用CFD方法得到的螺旋桨流场分布与理论较吻合,结果具有一定参考价值。

连续式跨声速风洞轴流压缩机噪声特性研究

某连续式跨声速风洞主压缩机系统为1台三级轴流压缩机,该压缩机采用了增加级间距与合理选择动静叶数目比的低噪声设计思路。该轴流压缩机进出口气动噪声特性试验结果表明合理选择压缩机动静叶数目比可有效抑制压缩机第一阶BPF对应的单音噪声向上下游传递,但无法完全消除第一阶BPF对应的单音噪声。噪声幅值频谱特性表明,压缩机噪声中含占主导地位的异常单音噪声,且异常单音噪声对应的频率成倍数关系,压缩机进口气动噪声受异常单音噪声影响的程度高于压缩机出口受异常单音噪声影响的程度。将压缩机进口机壳上半部分的4片支撑片移除后的测试结果表明,压缩机进口周期性非均匀流场诱导第一级高展弦比动叶片振动是异常单音噪声产生的主要原因。

连续式跨声速风洞轴流压缩机气动设计与低噪声设计

连续式跨声速风洞是采用轴流压缩机驱动的、可持续运行的变密度回流式风洞。一方面,此类风洞具有运行工况范围宽的典型特征,驱动风洞主回路气流的轴流压缩机需要具备在宽工况范围稳定高效运行的能力;另一方面,良好的风洞试验段动态流场品质要求轴流压缩机进出口气流噪声不高于140 dB。宽工况范围的高效稳定运行要求和低噪声设计要求给连续式跨声速风洞轴流压缩机的研制带来挑战。针对试验段马赫数为0.2~1.6的典型连续式跨声速风洞轴流压缩机研制,重点分析了连续式跨声速风洞压缩机的载荷特性;分析了以动静叶调节有效性、设计点选取、做功系数与流量系数选择、子午流道形式选择为核心内容的压缩机气动设计基本原则及轴流压缩机低噪声设计思想;给出并分析了相应的设计结果与试验测试结果。分析表明:当轴流压缩机反动度大于0.5时,动叶调节比静叶调节更有效,反之则静叶调节更有效;对于试验段马赫数为0.2~1.6的连续式跨声速风洞轴流压缩机设计而言,压缩机设计点宜选取在马赫数为1.4附近,设计点对应的流量系数和做功系数宜分别选取在0.6和0.25左右;采用等外径子午流道的形式可有效提升压缩机气动性能;合理选择压缩机级间距因子和压缩机动、静叶片数之比可有效抑制压缩机气动噪声。

某轴流压缩机气动性能模拟及试验验证

采用SST湍流模型对某三级轴流压缩机内部流场进行模拟,获得该轴流压缩机的多变效率、压比、喘振裕度等气动性能参数。为了验证数值计算方法的准确性,对该轴流压缩机进行了性能试验。试验结果表明,该轴流压缩机采用的分析方法是准确的、可靠的,从而确保该轴流压缩机气动性能满足设计要求。

一种轴流压缩机模型机与原型机的性能映射方法

轴流压缩机原型机一般尺寸大。受到试验台位功率、转速、空间等试验条件的限制,相关厂商通常不具备对原型机进行气动性能试验的条件。此时,一般根据相似原理,对模型机进行气动性能试验,从而获得原型机的气动性能。当模型机与原型机的模化比较小时,通过相似原理获得的原型机气动性能不准确。本文提出一种轴流压缩机模型机与原型机的性能映射方法,该方法能够解决模型机与原型机的模化比较小时,通过相似原理获得的原型机气动性能不准确的问题,从而可以获得更加准确的原型机的气动性能。