考虑叶片造型的压气机流动稳定性模型研究进展

压气机实际稳定裕度是否达到指标直接决定了发动机是否可以投入使用.目前的压气机气动设计体系中缺乏一种高效、准确的评估失稳边界的工具,导致在设计定型后依然存在实际稳定裕度不足的风险.因此迫切需要发展快速可靠的压气机稳定性预测工具以供设计阶段使用.现代航空压气机叶片的气动设计朝着三维精细化方向发展,如何在设计阶段考虑叶片三维造型的变化对稳定性的影响愈发关键.传统的激盘/半激盘模型难以精细捕捉到三维叶片造型对流动稳定性的影响,而非定常数值模拟方法对计算资源的消耗在压气机设计阶段难以承受.为了在精细考虑叶片造型影响的同时提高计算效率,为气动设计阶段提供稳定性评估工具,本团队首先在2013年提出了叶轮机流动稳定性通用理论,通过分布式叶片力源项建模考虑复杂叶片造型的影响,通过系统特征值描述流动稳定性.继而针对不同的预测目标和应用条件,发展了3种简化模型:子午面模型、流线模型和径向展开模型.其中子午面模型能够准确刻画叶尖间隙、叶片掠和叶片加载方式等关键设计参数对流动稳定性的影响,为设计阶段提供了一种可靠的失稳边界预测工具;流线模型可以快速评估展向各条流线系统的流动稳定性,并定量地给出流动稳定性最为薄弱的区域,从而有针对性地指导叶片扩稳设计;径向展开模型可以快速地预测离心压气机的流动失稳点,定量评估离心压气机流动稳定性.以上模型可以应用于压气机气动设计体系,为设计定型的压气机提供了可靠的稳定性评估方法,为压气机气动/稳定性一体化设计提供了技术储备.

大型混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术

转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件,也是最难加工的零件。目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法,多轴联动数控加工编程则是实现其高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍了混流式水轮机叶片五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到的转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。

高比速离心泵叶轮扭曲叶片加工研究

本文研究了闭式叶轮三元扭曲叶片的数控加工工艺方案、计算机仿真加工与编程，进一步论述了 叶轮的三维造型、仿真、模拟加工、后置处理及应用中的一些技术问题。

混流式转轮叶片数控加工沿流面描述转换软件系统

针对国内常用的混波式水轮机转轮叶片的木模截面数据结构的描述方式，根据混流式转轮叶片的数控加工及其他工程需要．为提高转轮叶片的制造质量，分析了如何提高叶片的三维实体造型精度，提出和实现了把混流式转轮叶片木模数据转换成适合于叶片数控加工造型及其他工程需要用的数据结构描述方式，并开发了相应的软件．现已经对多个混流式转轮叶片进行了计算，验证其算法是正确和稳定的，软件也是实用的．

轴流透平多截面气动设计方法研究

本文基于完全径向平衡方程,研究发展了一套多级轴流透平多截面气动设计方法和叶片造型方法。采用该方法对某型燃气轮机四级透平进行了气动设计,并对设计出的透平进行了三维定常流场计算,结果表明,三维计算结果与设计结果吻合较好。

轴径式叶片离心式压气机级流动结构和特性的研究

《Тяжёлое машиностроение》2010年3月报道，利用气动力学校核计算方法，进行了工作轮叶片三维造型的轴径式离心压气机级内流动研究，得到了有关离心式压气机级流动型式和特性数据，计算结果与试验数据一致。