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艇后大侧斜螺旋桨非定常空化及噪声性能研究
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作者 王琰茜 李子如 贺伟 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2024年第4期645-651,共7页
结合数值和试验方法,对艇后七叶大侧斜螺旋桨进行空化性能及空化噪声分析.采用雷诺平均(RANS)方法和Ffows Williams-Hawkings声学类比方程混合的计算方法,结合SST k-ω湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,研究了艇后七叶螺旋桨的非定常空... 结合数值和试验方法,对艇后七叶大侧斜螺旋桨进行空化性能及空化噪声分析.采用雷诺平均(RANS)方法和Ffows Williams-Hawkings声学类比方程混合的计算方法,结合SST k-ω湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,研究了艇后七叶螺旋桨的非定常空化脉动压力、推力系数、速度分布及空化形态演变过程,并将数值结果与试验结果进行比较验证.基于艇后螺旋桨空化噪声的数值仿真,分析不同空化数下各阶压力脉动幅值、噪声功率谱、频率普.结果表明:随着空化数的减小,脉动压力波动峰值减小,桨叶无明显空化时,噪声高幅值主要集中在低频段,空化发生时,高频段噪声的声压级会明显增大,声功率级增大60 dB,而低频段的噪声随着空化的发展而增加,空化完全发展时,所有频段噪声一起增大到更高水平. 展开更多
关键词 艇桨耦合 空化噪声 RANS 非定常脉动压力 声压级
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定常抽吸与非定常脉动抽吸对高负荷压气机叶栅性能的影响 被引量:2
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作者 张洪鑫 陈绍文 +1 位作者 王松涛 王仲奇 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期92-98,共7页
提出一种新的非定常流动控制技术——非定常脉动抽吸,并将其应用到某高负荷压气机中,以达到控制流动分离的目的.在时均抽吸量ms=0. 4%和ms=0. 53%时,相比定常抽吸,在一个给定的激励频率范围内,非定常脉动抽吸在降低总压损失系数方面均... 提出一种新的非定常流动控制技术——非定常脉动抽吸,并将其应用到某高负荷压气机中,以达到控制流动分离的目的.在时均抽吸量ms=0. 4%和ms=0. 53%时,相比定常抽吸,在一个给定的激励频率范围内,非定常脉动抽吸在降低总压损失系数方面均显示出很大的优势,且分别存在一个最佳的激励频率,使得总压损失减小分别达9. 4%和14. 2%.在相同时均抽吸量下,非定常脉动抽吸控制流动分离的效果明显优于定常抽吸,其中,在时均抽吸量ms=0. 29%时,非定常脉动抽吸相比定常抽吸损失减小了11. 6%. 展开更多
关键词 高负荷压气机 非定常脉动抽吸 分离 激励频率
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后置静叶周向弯曲对表面非定常压力脉动的影响 被引量:3
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作者 胡彬彬 欧阳华 +1 位作者 金光远 杜朝辉 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期25-31,45,共8页
在目前的叶轮机械中,普遍存在着旋转动叶与后置静叶干涉产生的非定常流动现象。这种流动现象会导致静叶表面产生非定常性压力脉动。这种脉动可分为旋转动叶的速度亏损尾迹引起的叶片表面的周期性脉动和气流本身的湍流脉动及其他涡团导... 在目前的叶轮机械中,普遍存在着旋转动叶与后置静叶干涉产生的非定常流动现象。这种流动现象会导致静叶表面产生非定常性压力脉动。这种脉动可分为旋转动叶的速度亏损尾迹引起的叶片表面的周期性脉动和气流本身的湍流脉动及其他涡团导致的随机脉动两个方面。采用一工业用单级通风机,对其动静叶的干涉现象进行研究。通过在后置静叶表面沿弦长及叶高方向布置动态压力传感器的方法,研究静叶的周向弯曲(倾斜)角度对静叶表面的非定常力的影响。研究结果表明:采用周向弯曲静叶会改变动叶尾迹所引起的后置静叶周期性脉动的幅值在静叶表面的分布特点,静叶顶部压力脉动的幅值与原始径向静叶相比能够有效地降低,同时与中部的压力幅值相比有一定提高,但整体呈现下降趋势;另一方面,静叶表面随机性的压力脉动强度受周向弯曲的影响较小。 展开更多
关键词 周向弯曲 非定常压力 静干涉 离散频率 宽带频率
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带均压槽双面空气静压止推轴承自激振动的刚体-流场耦合非定常压力脉动分析
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作者 李剑雄 侯安平 张久峰 《燃气涡轮试验与研究》 2021年第4期32-38,共7页
带均压槽的双面空气静压止推轴承设计不当易引发轴承自激振动。在对初始偏心轴承进行刚体-流场耦合瞬态求解后,分析了轴承系统振动时的轴位移和流场非定常压力脉动的频率及相位特征,研究了相位特征与非定常流场局部细节的关系,进而分析... 带均压槽的双面空气静压止推轴承设计不当易引发轴承自激振动。在对初始偏心轴承进行刚体-流场耦合瞬态求解后,分析了轴承系统振动时的轴位移和流场非定常压力脉动的频率及相位特征,研究了相位特征与非定常流场局部细节的关系,进而分析了轴承参数调整导致自激振动时的非定常压力脉动。结果表明,流场的非定常压力脉动频率与轴位移频率一致,而在节流孔与均压槽交汇处的非定常压力脉动与轴位移存在显著的相位差,且增大供气压力和均压槽深度导致自激振动时,存在相位差的区域扩大。 展开更多
关键词 双面空气静压止推轴承 均压槽 自激振 刚体-流场耦合 非定常压力
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旋翼表面非定常压力脉动计算的三维自由尾迹非定常面元法 被引量:2
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作者 尹坚平 胡章伟 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第2期185-191,共7页
利用最新发展的高分辨率三维自由尾迹非定常面元方法计算多叶片直升机旋翼的三线非定常气动力,将风洞实验数据与旋翼在悬停和出现严重桨润干扰的低速前飞下滑状态下的计算结果进行了比较。在悬停时,还与欧拉方法的结果进行了比较。本... 利用最新发展的高分辨率三维自由尾迹非定常面元方法计算多叶片直升机旋翼的三线非定常气动力,将风洞实验数据与旋翼在悬停和出现严重桨润干扰的低速前飞下滑状态下的计算结果进行了比较。在悬停时,还与欧拉方法的结果进行了比较。本方法与欧拉方法的结果以及风洞实验结果都吻合很好。 展开更多
关键词 直升机 非定常压力 自由尾迹 桨涡干扰
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航空发动机压气机内气液非平衡冷却特性研究 被引量:4
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作者 林阿强 郑群 +2 位作者 夏全忠 杨璐 刘高文 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1776-1785,共10页
针对航空涡轮发动机来流雾化冷却对压气机内气动脉动的影响,考虑壁面液膜成形和运动,基于欧拉-拉格朗日多相流方法解析气液两相热质非平衡传输过程,应用快速傅里叶变换方法将压气机性能参数随旋转周期演变规律的时域脉动敏感性转化为频... 针对航空涡轮发动机来流雾化冷却对压气机内气动脉动的影响,考虑壁面液膜成形和运动,基于欧拉-拉格朗日多相流方法解析气液两相热质非平衡传输过程,应用快速傅里叶变换方法将压气机性能参数随旋转周期演变规律的时域脉动敏感性转化为频域功率谱密度的直观分析。结果表明,压气机内气液非平衡蒸发相变易诱发流场在时间和空间上非定常的气动脉动,雾化冷却参数与总温比呈线性关系,而与总压比和效率均呈非线性关系。在雾化量0.5%~5%和雾化平均粒径1~9μm内,较低的雾化量或较小的雾化平均粒径时,时域总压比的脉动程度更大;在较低的雾化量或较大雾化平均粒径时,时域总温比的脉动程度更强;而在较高的雾化量或较大的雾化平均粒径时,时域效率脉动程度更高。同时,雾化冷却量变化对湿压缩过程中流场的时域脉动敏感性程度大于雾化粒径变化。 展开更多
关键词 航空涡轮发 压气机 雾化冷却 相变蒸发 非定常脉动 快速傅里叶变换 功率谱密度
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基于极限工况的压气机气动噪声排放特性与机理研究
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作者 黄荣 倪计民 +2 位作者 石秀勇 王琦玮 尹琪 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2024年第S01期57-70,共14页
发动机配备涡轮增压器是缓解能源短缺和减少气体排放的有效途径,但其压气机气动噪声排放成为了亟需解决的重要问题。在柴油机涡轮增压器研究中,压气机极限工况下(近喘振和堵塞工况)的气动噪声排放规律及其与内部流动特征之间的关系仍不... 发动机配备涡轮增压器是缓解能源短缺和减少气体排放的有效途径,但其压气机气动噪声排放成为了亟需解决的重要问题。在柴油机涡轮增压器研究中,压气机极限工况下(近喘振和堵塞工况)的气动噪声排放规律及其与内部流动特征之间的关系仍不清晰。为研究压气机在极限工况下的气动噪声排放特性与机理,本文采用试验和数值模拟方法对某涡轮增压器压气机的气动噪声开展分析。试验结果表明:在近喘振和堵塞工况下,压气机气动噪声总声压级随着转速的升高而增大,在低转速下,气动噪声总声压级受压气机工作流量影响较明显;在压气机气动噪声中,叶片通过频率(BPF)噪声占据主导地位,随着转速升高,叶片通过频率噪声对气动噪声总声压级贡献度增大,其占比最高达75.35%。模拟结果表明:在近喘振和堵塞工况下,压气机内部流动存在明显失速现象,其中在近堵塞工况下,压气机旋转域和扩压器域以多重单音噪声为主,叶轮与扩压器间的动静干涉对轴频及其谐频噪声均有较高贡献度;在近喘振工况下,压气机进口和出口以低频噪声为主,叶轮叶片与进气来流存在的干涉作用对诱导产生的低频噪声影响较为明显。 展开更多
关键词 压气机 噪声 极限工况 非定常脉动压力 静干涉
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突变流道内空泡脱落特性及空蚀损伤分析 被引量:4
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作者 王江云 王壮 +2 位作者 侯琳倩 王娟 解凯 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期815-823,共9页
针对一种特殊设计的空化室内空化演变过程进行数值模拟分析,利用流体汽化体积分数验证了雷诺应力湍流模型(RSM)、ZGB空化模型、增强壁面函数对于模拟空化过程的适用性,及其模拟结果与实验结果的吻合性;分析了流场分布特点和泡状空化下... 针对一种特殊设计的空化室内空化演变过程进行数值模拟分析,利用流体汽化体积分数验证了雷诺应力湍流模型(RSM)、ZGB空化模型、增强壁面函数对于模拟空化过程的适用性,及其模拟结果与实验结果的吻合性;分析了流场分布特点和泡状空化下的空泡演变规律,并考察了壁面的空蚀损伤特性。结果表明,空化室内的空化演变是一个具有准周期性的非定常过程,且空化初生依附点与流道结构密切相关,皆为迎流流速最大处。不同空化初生依附位置产生空化过程的液相汽化体积分数相差较大,但其演变周期相近、规律一致,而空泡演化过程严重受流场影响和流道结构的制约。空泡的周期性演化使空泡破裂产生壁面剪切力同样呈现出周期特性变化,壁面空蚀损伤程度存在峰值,且与空泡群的脱落、融合、溃灭过程密切相关。 展开更多
关键词 突变流道 数值模拟 空泡演变 非定常脉动特性 空蚀损伤
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等离子体激励频率对压气机稳定性影响的实验与数值模拟研究 被引量:1
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作者 丁均梁 聂永正 +1 位作者 周游天 吴云 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期786-795,共10页
本文采用实验与数值模拟方法研究了不同等离子体激励频率对低速轴流压气机的扩稳特性。结果表明,等离子体激励能够显著减弱叶顶泄漏流非定常脉动,增加主流动量,削弱泄漏流和回流动量,抑制泄漏流向叶尖前缘移动,从而扩大压气机的稳定工... 本文采用实验与数值模拟方法研究了不同等离子体激励频率对低速轴流压气机的扩稳特性。结果表明,等离子体激励能够显著减弱叶顶泄漏流非定常脉动,增加主流动量,削弱泄漏流和回流动量,抑制泄漏流向叶尖前缘移动,从而扩大压气机的稳定工作范围;非定常激励对压气机稳定性有重要影响,随着激励频率的增加,扩稳效果增强,但激励频率存在阈值,当频率高于0.5倍叶片通过频率时,随着频率的增加,扩稳效果几乎不变。 展开更多
关键词 压气机 等离子体流控制 等离子体激励频率 非定常脉动 数值模拟
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叶栅安装角异常的非定常流场数值模拟 被引量:5
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作者 张国臣 刘波 +1 位作者 杨小东 曹志远 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2450-2456,共7页
采用商用软件NUMECA对叶栅安装角异常进行二维流场定常和非定常数值模拟,并进行对比分析,得到了因叶栅安装角异常造成通道堵塞对该叶片以及相邻叶栅通道流场结构和非定常气动力的影响.结果表明:安装角异常角度大于0°时,主要对沿吸... 采用商用软件NUMECA对叶栅安装角异常进行二维流场定常和非定常数值模拟,并进行对比分析,得到了因叶栅安装角异常造成通道堵塞对该叶片以及相邻叶栅通道流场结构和非定常气动力的影响.结果表明:安装角异常角度大于0°时,主要对沿吸力面方向叶栅通道流场结构影响较大,随着安装角异常角度的增大,气流不断恶化,出现大面积的附面层分离,尾涡脱落主频率随着安装角异常角度的增大而减小,次频率随着安装角异常角度的增大而增大;并导致叶片非定常气动力相对脉动量迅速增大,这可能是导致叶片疲劳破坏的原因之一. 展开更多
关键词 安装角异常角度 流场结构 非定常 静子叶片 非定常
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螺旋混流式喷水推进泵的噪声特性 被引量:3
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作者 韩伟 郭威 +2 位作者 胥丹丹 李仁年 陈冉 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期433-438,共6页
为了研究螺旋混流泵不同运行工况下的噪声特性,基于DES湍流模型,对螺旋混流泵进行非定常数值计算,提取各过流部件表面非定常压力脉动作为声源,采用声学有限元结合声振耦合的方法对由各过流部件偶极子源所引起的噪声进行数值计算,分析了... 为了研究螺旋混流泵不同运行工况下的噪声特性,基于DES湍流模型,对螺旋混流泵进行非定常数值计算,提取各过流部件表面非定常压力脉动作为声源,采用声学有限元结合声振耦合的方法对由各过流部件偶极子源所引起的噪声进行数值计算,分析了其外场噪声规律及各过流部件的噪声分布特征.结果表明:壳体偶极子源是外场噪声的主要贡献,叶轮偶极子源噪声在其叶片进口端的前段声压级最高,叶轮工作时叶片表面的非定常载荷及动静干涉的作用是影响叶轮噪声的主要原因;导叶偶极子源声压级最高区域集中在曲率最大处及进口端,流道内不稳定流动及动静干涉的作用是导叶噪声发生的主要原因. 展开更多
关键词 螺旋混流泵 噪声特性 偶极子源 非定常压力
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Decomposition of the Unsteady Wave Patterns for Bessho form Translating-Pulsating Source Green Function 被引量:3
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作者 XIAO Wenbin DONG Wencai 《Journal of Ocean University of China》 SCIE CAS 2014年第5期771-776,共6页
In order to interpret the physical feature of Bessho form translating-pulsating source Green function, the phase function is extracted from the integral representation and stationary-phase analysis is carried out in t... In order to interpret the physical feature of Bessho form translating-pulsating source Green function, the phase function is extracted from the integral representation and stationary-phase analysis is carried out in this paper. The complex characteristics of the integral variable and segmentation of the integral intervals are discussed in m complex plane. In θ space, the interval [-π/2+φ,-π/2+φ-iε] is dominant in the near-field flow, and there is a one-to-one correspondence between the real intervals in m space and the unsteady wave patterns in far field. If 4τ>1(τ is the Brard number), there are three kinds of propagation wave patterns such as ring-fan wave pattern, fan wave pattern and inner V wave pattern, and if 0<4τ<1, a ring wave pattern, an outer V and inner V wave pattern are presented in far field. The ring-fan or ring wave pattern corresponds to the interval [-π+α,-π/2+φ] for integral terms about k2, and the fan or outer V wave pattern and inner V wave pattern correspond to [-π+α,-π/2) and(-π/2,-π/2+φ] respectively for terms about k1. Numerical result shows that it is beneficial to decompose the unsteady wave patterns under the condition of τ≠0 by converting the integral variable θ to m. In addition, the constant-phase curve equations are derived when the source is performing only pulsating or translating. 展开更多
关键词 translating-pulsating source unsteady wave patterns stationary-phase analysis near-field flow component wave component
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压气机转子叶片表面动态压力测量的探索 被引量:5
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作者 王庆伟 刘波 +2 位作者 侯为民 薄相峰 项效镕 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2327-2332,共6页
将一个Kulite动态压力传感器埋入轴流压气机转子叶片50%叶高、25%轴向弦长位置,对该点吸力面动态压力进行了试验测量,并与CFD(计算流体动力学)数值模拟结果进行了对比,为今后进一步测量转子表面静压分布和动态压力脉动积累了丰富的经验... 将一个Kulite动态压力传感器埋入轴流压气机转子叶片50%叶高、25%轴向弦长位置,对该点吸力面动态压力进行了试验测量,并与CFD(计算流体动力学)数值模拟结果进行了对比,为今后进一步测量转子表面静压分布和动态压力脉动积累了丰富的经验.试验中数据采集系统固定在压气机转轴上随其一起旋转,可以对压力信号直接进行采集、放大并存储.结果表明:①叶片表面静压试验测量值与计算结果吻合较好,说明测量结果是可信的;②可以成功地捕捉到转子叶片表面的非定常压力脉动,测量点非定常压力脉动的周期与转子转动周期相同. 展开更多
关键词 压力传感器 转子叶片 静压 非定常脉动 试验测量
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单级轴流压气机纯音噪声实验与数值分析
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作者 陈聪聪 王煜伟 +2 位作者 束王坚 杜林 孙晓峰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1239-1249,共11页
为了探索转/静干涉纯音噪声与静子前缘上洗速度之间的对应关系,使用已发展的风扇纯音噪声混合预测方法对一台单级、低速压气机实验台(TA36)节流过程中的转/静干涉纯音噪声进行了预测,并与实验结果进行了对比验证。为了准确获取作为转/... 为了探索转/静干涉纯音噪声与静子前缘上洗速度之间的对应关系,使用已发展的风扇纯音噪声混合预测方法对一台单级、低速压气机实验台(TA36)节流过程中的转/静干涉纯音噪声进行了预测,并与实验结果进行了对比验证。为了准确获取作为转/静干涉纯音噪声声源的静子叶片表面非定常压力脉动,首先比较了不同计算网格与时间步长设置对叶片表面非定常压力脉动计算的影响。随后,比较了静子叶片来流上洗速度和纯音噪声随质量流量的变化规律。研究表明:设计转速下,静子前缘70%、80%以及90%叶高的3阶叶片通过频率处的上洗速度幅值随质量流量的变化规律与混合预测方法估计的进气管道壁面声压级的变化趋势一致,并且与实验测量值的变化规律也保持了良好的一致性。此外,管道外远场声压级指向性的结果也表明:该实验台远场声辐射具有明显的指向性,并且不会随着节流过程产生明显的变化。 展开更多
关键词 压气机 转/静干涉 纯音噪声 非定常压力 噪声预测
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Unsteady Transonic Flow Control around an Airfoil in a Channel
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作者 Md.Abdul Hamid A.B.M.Toufique Hasan +3 位作者 Mohammad Ali Yuichi Mitsutake Toshiaki Setoguchi Shen Yu 《Journal of Thermal Science》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第2期117-122,共6页
Transonic internal flow around an airfoil is associated with self-excited unsteady shock wave oscillation. This unsteady phenomenon generates buffet, high speed impulsive noise, non-synchronous vibration, high cycle f... Transonic internal flow around an airfoil is associated with self-excited unsteady shock wave oscillation. This unsteady phenomenon generates buffet, high speed impulsive noise, non-synchronous vibration, high cycle fatigue failure and so on. Present study investigates the effectiveness of perforated cavity to control this unsteady flow field. The cavity has been incorporated on the airfoil surface. The degree of perforation of the cavity is kept constant as 30%. However, the number of openings(perforation) at the cavity upper wall has been varied. Results showed that this passive control reduces the strength of shock wave compared to that of baseline airfoil. As a result, the intensity of shock wave/boundary layer interaction and the root mean square(RMS) of pressure oscillation around the airfoil have been reduced with the control method. 展开更多
关键词 transonic flow passive control shock wave oscillation
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