一种适用于超跨音叶型的非设计点损失和落后角模型

提出一种适用于双圆弧、多圆弧等超跨音叶型的非设计点损失落后角模型。非设计点损失由设计点损失和非设计点偏离损失两部分组成。非设计点偏离损失是马赫数与冲角的二次函数。设计点落后角采用Ｓｗａｎ与Ｃｒｅｖｌｅｉｎｇ的模型。把上面的模型与流线曲率法程序结合，所获得的总特性、分级特性、流动参数均与实验值吻合良好，可用于工程计算。

一种用于多级轴流压气机特性预估的损失和落后角模型

建立了一种可用于全转速范围内多级轴流压气机的损失和落后角计算模型,采用流线曲率法实现对多级轴流压气机特性预估。对已有试验数据的某型两级轴流压气机进行数值模拟,通过计算特性和试验特性对比,验证了该损失和落后角模型在压气机特性预估的有效性。

一种损失和落后角模型在轴流压气机特性预估中的应用

为了得到某型两级轴流压气机的特性曲线,采用在子午平面上叶片排间隙中设置计算站的流线曲率法对其内流场进行了数值模拟,得到子午平面上速度分布;建立了一种设计、非设计损失和落后角模型的组合,将其应用到两级压气机特性计算当中去,得到了不同转速条件下,压气机特性的变化曲线,将其同试验得到的特性线作对比,验证了损失和落后角模型在压气机特性计算当中的有效性。

神经网络的非设计点损失落后角模型在流场诊断中的应用

Flow Field Diagnosis" is a unified technique which takes full advantages of the theo-retical calculations and experimental measurements, to rapidly and accurately get as muchas possible the flow information in the turbomachinery. System of flow field diagnosis contains S2 modal, off-design loss and deviation model, and optimization modal. This paperdeveloped a new off-design loss and deviation model based on the neural network. The diagnose system including the modal shows good anastomotic with the experiment result intotal characteristic and stage characteristic of multistage axial compressor.

跨音轴流压气机设计中落后角的确定

对轴流压气机设计中落后角的选取作了分析，并对影响落后角的气动和几何因素进行了讨论。通过归纳总结，提出了一个新的落后角估算公式，通过对压气机轴流级的验算表明，该公式能较准确地确定落后角的分布规律。

损失及落后角代理模型在多级轴流压气机特性预测中的应用

为了提高轴流压气机设计能力,进而提高发动机的特性,需要掌握一种能够较好预测轴流压气机的压比、效率等特性的方法。结合运用三元流动理论和传统损失落后角模型计算出的压气机流场数据,利用正则化径向基函数神经网络取代经验公式搭建了一种新的损失及落后角模型,计算了E3十级高压压气机的特性;并分别研究了不进行正则化和进行正则化对损失及落后角预测的影响与其对压气机效率和压比特性预测的影响。结果表明,在多级压气机中,在训练样本区分转静子、区分转速、区分工况条件下,使用正则化的径向基神经网络代理模型在大部分情况下能够较好地预测损失、落后角及多级压气机整体特性,但是对沿叶高分布的损失及落后角预测能力还有待提高。

基于机器学习的进口导流叶片损失与落后角预测

准确预测进口导流叶片的损失与落后角对设计优化压气机性能,提升压气机稳定性至关重要。本文使用叶型设计程序与MISES求解器耦合成的计算模型,创建了进口导流叶片样本数据库。通过支持向量回归搭建了损失及落后角代理模型,对比代理模型预测结果与经验模型计算结果,发现此代理模型能准确预测正反预旋大攻角下进口导流叶片的性能。

用压气机级间外壁静压数据计算级特性—落后角迭代法

采用压气机全台试验时测得的级间沿外壁静压折算出平均半径处静压;再利用通用的落后角随冲角变化的关联式,求出气流出口角和级加功量及温升,以至全部的级特性。而这个落后角关联式是利用大量试验工况点“迭代”出来的,确切地说,是使压气机计算温升与试验温升趋于一致。

多级轴流压气机二次流和落后角计算

在含完全径向掺混作用多级轴流压气机子午二维流场计算基础上 ,基于 Adkins- Smith二次流模型 ,发展了能计算各个叶片排出口截面上二次流以及相应的落后角计算方法。二次流包括通道涡、尾涡、叶顶间隙漏泄涡、静叶端部带冠叶片间隙漏泄流和叶片边界层及其尾迹中的径向位移速度。由于得出了二次流场的解析解 ,使得实际计算简单而迅速。在离设计工况不远以及无大分离泡出现情况下 ,所得二次流场的几种大尺度涡场与试验大体一致 ,落后角计算与试验相符。

不同气流落后角对轴流式通风机安全效率的影响分析

为了最大程度发挥通风机的性能,在提高通风效率的同时,保证叶片的使用寿命及安全。在对通风机进行设计过程中,要选取最优的参数。因此,对气流落后角的影响采用数值模拟的方式进行分析,在不同的气流落后角取值中,以14°的气流落后角数值最优,具有较高的全压效率及全压系数,并且此时作用在叶片的静压力分布均匀。通过分析选取最优的气流落后角,为轴流通风机的结构优化及参数选取提供参考。

跨音压气机动叶落后角模型修正方法研究

本文基于S1流面平均流线曲率变化规律,提出了一种用于跨音动叶落后角修正的理论方法。经典亚音叶栅落后角模型与跨音修正方法缺乏激波结构参数的指导,在气流折转与做功能力预测方面误差范围较大。本文以经典的跨音修正思想为基础,将亚音与跨音条件下的落后角差异描述为S1流面波后横向压力梯度驱动下的平均流线曲率变化的结果,建立了设计点附近跨音流动落后角的理论模型以及经验公式。上述方法应用于自主开发的流线曲率法二维通流计算程序中,针对某多级轴流压气机开展第一级跨音动叶(R1)的落后角修正研究,获得了与试验数据及CFD计算结果吻合良好的预测效果。

适应较大叶型弯角范围的轴流压气机落后角模型

通过对多种落后角模型进行研究对比,选出其中一组,并对设计状态落后角模型重新修正,在此基础上结合S1流场计算发展了一种适用于轴流压气机落后角预测的模型.另对非设计状态落后角计算采用了修正模型.结果表明:建立的计算程序在一定的攻角范围内,对S1流场的预测结果是比较准确的,通过多组平面叶栅验证,在叶型弯角较大或者较小时,设计状态落后角模型预测精度均提高,误差范围控制在1°以内;建立的轴流压气机落后角预测模型,对多组轴流压气机设计状态落后角预测,误差都不超过2°,初步验证了模型的有效性.

基于多元非线性回归损失及落后角模型研究

针对传统经验叶栅损失及落后角模型缺少厚度分布修正项的问题,基于多元非线性回归分析方法对叶栅损失及落后角模型进行修正,采用修正模型分析了最大厚度位置系数影响下叶栅攻角损失特性、落后角与攻角特性曲线的变化情况。修正后的模型与CFD计算值拟合效果较好,叶型损失均方差从0.028降低至0.007,落后角均方差从1.898°降低至0.860°。修正后的模型的计算精度、适用范围得到提升。

基于机器学习方法的压气机落后角与总压损失预测代理模型

为了提高压气机特性预测的精度,基于机器学习方法构建预测落后角与总压损失的代理模型。以一台两级压气机为研究对象,基于多个转速工况下的流场实验数据和叶片几何参数建立了基元叶型数据库。通过灵敏度分析方法筛选出对落后角和总压损失影响最大的输入参数,分别采用高斯过程回归和人工神经网络两种机器学习算法建立落后角与总压损失模型,并引入贝叶斯优化算法搜索最佳模型超参数。对于人工神经网络面临的优化问题和泛化问题,调整模型学习率和修正参数梯度以加速收敛,同时采用正则化方法增强模型泛化能力。模型训练过程采用交叉验证策略以降低过拟合风险,并将优化后的代理模型整合到通流程序中对压气机进行特性预测验证。对比表明,低转速工况代理模型的压比特性预测误差显著低于经验模型,其中人工神经网络建模改善最明显,相比经验模型预测误差降低了0.1。通过代理模型横向对比,基于人工神经网络建立的代理模型比基于高斯过程的代理模型预测精度更高且鲁棒性更强。

静叶角度调节对组合压气机性能优化机理

采用流线曲率法求解组合压气机的准三维流场,在叶片排前后缘及中间设置计算站,使用样条函数拟合流线;根据组合压气机结构特点,发展了适合其特性计算的损失、落后角模型及计算程序;将特性计算程序与导、静叶角度优化调节方案相结合,确定出不同设计转速下,导、静叶最佳调节角度组合.在90%设计转速,近最高效率点处,利用全三维的数值模拟手段分析了组合压气机导、静叶最佳角度调节前后流场结构变化.研究结果表明:导、静叶角度调节削弱了压气机叶片排中的激波强度,减少了损失,同时能抑制气流的分离,明显改善组合压气机的流场结构.

柴油机燃油系的六个“角”的功能

一般来说柴油机燃油系有六个“角”。这六个“角”直接影响柴油机的性能,在使用中必须注意: 一、供油起始角 指喷油泵柱塞顶端开始关闭进油孔时,柱塞中心线与喷油泵齿轮对称中心线之间的夹角。如4125A型柴油机所用Ⅱ号泵的供油起始角为45°±1°,其相应的滚轮体总成高度为25.8±0.05mm。这个角度反应喷油泵凸轮转角和柱塞位置高低的关系,影响供油规律,在喷油泵拆卸检修后重新安装时要特别注意。如果供油起始角不符合要求,可用更换垫块的办法来调整(有的喷油泵用调整螺钉的办法)。

一种工程实用的多级轴流压气机特性二维数值计算方法

采用二维(轴对称)数学模型,应用流线曲率法求解多级轴流压气机特性.各种不同因素对落后角和损失的影响以分量的形式表示.该方法通过了大量试验数据的校核,具有较高的准确度.对一台多级轴流压气机的计算结果与试验数据的对比分析表明,该方法能较好地预测多级轴流压气机的特性和非设计工况下级间参数的分布.

来流含水对航空发动机风扇/压气机特性的影响

结合大小水滴模型和由大量试验数据得到的损失和落后角模型,采用两相流理论与数值模拟的手段,在来流含水的状态下计算了某型发动机压缩系统的特性;分别研究了来流含水量、水滴尺寸等对压气机性能的影响。结果表明:进口气流中水的含量以及它存在形式均对压缩系统性能有不可忽视的影响,同时也验证了本文方法有效性和应用价值。

跨声速多级轴流压气机非设计性能预测

基于公开发表的研究成果,发展了一种适用于跨声速轴流压气机的新型损失和落后角模型,并进行了3-D的修正,运用改进的流线曲率法对某两级跨声速轴流压气机进行了数值模拟,得到了设计点和非设计点的特性曲线.通过计算结果与实验值的比较,验证了本模型和方法在设计点和非设计点均具较高的精度,可用于工程计算.

跨声速多级轴流压气机特性预估及分析

为了研究跨声速轴流压气机的性能分析问题,采用流线曲率法结合损失落后角模型,发展了一种利用反问题方程求解正问题的数值方法。在NASA低速平面叶栅试验数据的基础上考虑三维效应的修正,根据激波结构随工况的变化发展了一种新的激波损失计算方法,整理了一套适合跨声速轴流压气机的损失落后角模型。对两级跨声速轴流风扇进行了数值模拟研究,进行了设计工况的校核计算和全工况特性预测,并将计算结果与NASA试验值进行了比较分析。结果显示,设计点计算误差在1.1%以下,非设计点也能得到与试验值吻合的趋势,表明所建立的方法和模型可以有效地对跨声速多级轴流压气机进行全工况特性预测。