基于环散的飞机进气道出口压力测量耙设计

进气道出口测量耙是进气道出口流场测量的重要手段,基于环散的飞机进气道出口测量耙的研制较为复杂。在测量耙的研制过程中,根据环散引气散热的功能及纵向波纹管的结构特点,确定了传统耙与附面层耙的布置形式及安装结构,并经过耙臂静强度计算、振动分析及振动试验,结果表明满足飞行试验需求。环散试验件改装及测量耙的设计方法实用、可行,可对类似基于环散的飞机进气道出口压力测量耙设计提供参考。

环缝宽度对旋转爆震发动机工作特性的影响

为研究环缝宽度对旋转爆震发动机(rotating detonation engine, RDE)工作特性的影响,在非预混RDE中进行实验,同时采用高频压力传感器、离子探针和高速摄影等测量设备,在同一入口质量流率的条件下,改变空气进气环缝宽度和燃烧室环缝宽度。获得了单波、双波、四波对撞及混合传播模态;当燃烧室环缝宽6 mm时,增加空气进气环缝宽度,爆震波由四波对撞转变为同向双波,最终以单波形式传播;而燃烧室环缝宽10或15 mm时,空气进气环缝宽度对爆震波传播模态的影响较小;此外,四波对撞模态下,爆震波压力峰值和离子信号峰值低于单波和双波模态时的值。

短舱进气道复合材料声衬声学特性试验研究

目的应用旋转声模态发生试验系统测试无缝复材声衬试验件的传递损失声学特性。方法根据短舱进气道声衬实际应用环境,采用整体环状成型工艺和无缝拼接技术,针对性地设计研制出复合材料制成的环形无缝进气道声衬。利用风扇旋转声模态发生试验系统开展基于旋转径向传声器阵列的管内声模态测试识别方法研究,并发展相应的模态测试装置。结果设计的无缝复材声衬在目标工况下降噪效果良好。结论基于旋转径向传声器阵列可同时识别径向和周向声模态,并显著减小所用传声器总数。

复合管环形油缸装置设计与应用

针对复合管成型机密封装置处轴向力自动平衡系统,提出了一种新型环形油缸驱动装置设计方案。其中自动平衡系统是为解决复合成型过程中密封轴向力的波动而设计。通过对环形油缸结构与动作控制方式的设计,重点解决了传统几个均布在增压中心四周的小直径缸同时运动带来的控制精度低及结构上同步性差的问题,此外进油口噪音也得到有效抑制,复合成型过程中轴向密封效果改进明显。此新型环形油缸装置具有结构简单、工作效率高、容易实现自动化控制等优点。

入口结构对高压管式反应器夹套内流动特性影响研究

针对高压管式反应器夹套腐蚀泄漏失效问题,采用CFD方法,基于FLUENT平台研究了入口结构对夹套内脱盐水流动特性及腐蚀失效的影响。结果表明,采用夹套入口接管与夹套正交的结构,在入口与收缩环间产生了流动停滞区,造成脱盐水被过度加热,处于亚沸腾状态,同时脱盐水对反应管和夹套内侧壁产生直接冲刷。采用入口接管与夹套相切的结构,可以使脱盐水在夹套内形成旋流效应,有效地消除流动停滞区和高温区。实际使用证明,相切结构明显优于正交结构。

有均匀平均流的圆环管道声模态及其应用

有平均流的圆环管道中的声传播规律不仅为计算气动声学提供验证算例,还可以由此近似研究一些复杂结构的声传播现象。从控制方程出发,推导了有平均流的圆环管道声模态的色散与声功率的关系,并提供了求解超越色散关系方程的方法,得到了单个声模态的解析表达式。以圆环管道中的单个声模态作为输入,模拟了涡扇发动机进气道的声传播过程。

清远抽水蓄能电站主机设备结构设计及制造工艺修改意见综述

本文简要介绍清远抽水蓄能电站建设过程中,业主方技术人员充分汲取多个抽水蓄能电站安装调试的经验教训,从有利于运行、检修的角度,有理有据地提出了对机组重要部件设计和制造工艺的建设性意见,并与制造厂家进行了深层次的磋商、探讨,而作为设计制作的东芝水电(杭州)有限公司均能予以高度重视,充分体现了与制造厂方密切合作、共同提高的态度。清远抽水蓄能电站1、2、3号机组顺利投入商业运行,机组各项性能性能指标优异,运行质量达到了国内外同类型机组的新高度。

HVPE反应器的环形分隔进口数对生长均匀性的影响

利用FLUENT软件对3种环形分隔进口(4环、8环、12环)的氢化物气相外延(HVPE)反应器的生长均匀性进行了二维数值模拟研究。分别考虑输运模型和输运-生长模型,模拟过程保持相同的GaCl、NH3及N2气体进口流量。结果显示:在只考虑输运的模型中,反应室流动均匀性随着进口环数的增多而改善。8环进口时,衬底上方温度分布最均匀;4环进口时,衬底上方的GaCl浓度较高,但均匀性最差,Ⅴ/Ⅲ比也较低;8环及12环进口可得到均匀的GaCl浓度分布及较高的Ⅴ/Ⅲ比。在包括输运和GaN生长的模型中,尽管8环进口反应器衬底上方的GaCl浓度低于12环进口反应器,却因其较薄的边界层厚度而导致较高的生长速率,并且生长均匀性较高。因此,8环进口反应室更有利于GaN的HVPE生长。

涡轴发动机折流燃烧室不同进口负压下的点火性能研究

为提升涡轴发动机的高原启动性能,对不同进口负压条件下的折流燃烧室点火性能进行研究。在进口马赫数为0.035、温度300 K、压力56.5~101 kPa的条件下,开展折流燃烧室点火性能试验与冷态数值模拟研究。试验结果表明:随着压力的升高,折流燃烧室的点火油气比逐渐减小。结合数值模拟分析,不同进口负压下折流燃烧室的流场结构与速度分布场变化较小,对于点火性能无影响。进一步分析,随着压力的降低,折流燃烧室内部燃烧的化学反应速率减慢、燃油在燃烧室内雾化性能变差以及蒸发率降低,造成了折流燃烧室的点火性能变差,导致需要更高的油气比来提供更多的点火能量以实现点火。

螺旋桨滑流对环形进气道性能影响的数值仿真

环形进气道位于螺旋桨后部,螺旋桨滑流对进气道性能在不同状态下产生不同的影响。利用动态重叠网格技术对螺旋桨滑流影响下的环形进气道性能进行了数值仿真研究,分析了影响机理,总结了影响规律。研究结果表明:地面静态时,滑流影响相对最小,螺旋桨增压作用使总压恢复系数增大约1.4%,畸变指数增大约2%;带风速状态下,前方来流绕过螺旋桨叶片根部,拉起低能流,滑流影响增强,使总压恢复系数增大约3%,畸变指数增大约4%-5%;侧滑状态下,双侧进气道性能相当,滑流影响最为显著,使总压恢复系数增大约3.3%,畸变指数增大约7%,负侧滑状态下的畸变略低于正侧滑状态。

环形径向进气工艺进气道设计方法

针对某些小型航空发动机环形径向进气模式,提出了一种用于发动机进口性能参数测试的工艺进气道设计方法。以某型涡轴发动机地面试车台架为研究对象,利用该方法进行了工艺进气道设计,并进一步对设计模型开展了三维粘性数值仿真分析,计算结果表明工艺进气道总压损失仅为0.2%,扩压段壁面漩涡是造成流动损失的主要原因,工艺进气道测量段流场分布均匀,能够较好地满足进口参数测试需求。

小曲率半径零件光学测量系统研究

针对航空发动机小曲率半径零件检测的高精度要求，探究接触式与非接触式三坐标测量机对小曲率半径零件测量的优缺点，搭建了一套以三坐标测量机为平台搭配光学测头的小曲率半径零件测量系统，提出了一种高效精准的小曲率半径测量方法。该系统测量微小曲率半径使用的环形光三角法激光扫描测头具有数据采集更加方便、受光线遮挡影响小的特点。使用测量细微针规的方法验证该系统对于叶片进排气边测量的可行性，得到了相关数据并分析测量系统对小曲率半径零部件的测量能力。

密封进口涡动系数对转子系统动力学性能的影响

利用数值方法,通过求解基于Bulk-flow模型的液体环状动压密封控制方程,得到了不同密封进口涡动系数下液体环状动压密封的动力特性系数。结合液体动压环状密封的流体动反力模型,建立了考虑液体动压环状密封动力学特性的系统运动方程,通过理论分析导出了表征系统动力学性能的模态阻尼与频率、振幅对数衰减率以及动力放大系数等的解析表达式。最后通过图形分析了密封进口涡动系数对转子系统动力学性能的影响,给出了一些可用于指导具有液体动压环状密封的转子系统动力学设计和故障诊断的结论。

入口压力对某环形燃烧室内燃烧及NO_x生成的影响

通过数值模拟方法研究了燃烧室入口压力P对某环形燃烧室内的燃烧及热力型NO_x生成特性的影响。分析表明:增大入口压力P使得流体密度ρ增大,流速U减小;回流区范围减小,火焰温度T有所降低,高温区范围缩小;主燃级O原子摩尔浓度升高,热力型NO_x生成速率增大。热力型NO_x生成速率最大的区域位于凸台后回流区附近,火焰温度T的降低在一定程度上抑制了该区域热力型NO_x生成速率的增长。不同入口压力P条件下,外壳侧NO_x生成速率均高于轮毂侧。

新型双作用抽油泵的研究与应用

为解决大排量泵因无法在套变井变点以下生产而影响采油井产量的问题,开展了新型双作用抽油泵技术研究。通过修改双作用抽油泵的内部结构使其具有102mm的最大外径和相当于φ83mm、φ95mm抽油泵的排量,以适应大排量套变井井况。对新型双作用抽油泵进行载荷分析计算,确定了双作用抽油泵的加重杆配置算法。在大庆油田萨南开发区南二区块现场试验了两口井,日产液量较试验前维持生产时提高40%以上。新型双作用抽油泵技术实现了套变点以下小泵径大排量举升,有效提高了套变井产能。

多层环形流道阻塞事故三维数值分析初步探索

由环形燃料板组成的多层环形燃料组件容易发生流道阻塞事故,对流道阻塞情况下的流动与换热特性进行研究非常有必要。本文对多层环形流道阻塞事故在进行三维数值分析研究中的基础问题进行探讨,验证尺度化壁面函数在流量持续降低工况下的适用性。对流道入口发生90%堵塞的工况,分别运用速度入口与压力入口的边界条件进行计算,证明压力入口是流道阻塞事故计算流体动力学(CFD)研究保守、可信的边界条件。对堵塞工况进行瞬态与稳态计算,分析流量与功率的再分配。