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STUDY ON THE POST-STALL BEHAVIOR OF AN AXIAL-FLOW COMPRESSION SYSTEM
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作者 李军 陶增元 +1 位作者 朱俊强 刘志伟 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 1999年第3期12-15,共4页
Post stall behaviors of a single stage compression system are studied theoretically and experimentally in this paper. A one dimensional nonlinear model, which is able to describe the dynamically post stall behavio... Post stall behaviors of a single stage compression system are studied theoretically and experimentally in this paper. A one dimensional nonlinear model, which is able to describe the dynamically post stall behaviors of the compression system, is applied to simulate the post stall behaviors digitally. The stall types, i.e. , rotating stall and surge, are determined. The variations of annular average parameters while the compression system goes into stall are also calculated exactly. The post stall behaviors are measured on the single stage compressor test rig. The measurement shows that rotating stall and surge appear under different conditions. On the basis of experiments, it is found that the post stall behaviors are influenced remarkably by some factors, such as rotation speeds, construction type and size of the exhaust duct. Good agreement between the simulation and experiments proves that this modeling technique is valid for simulating the post stall behaviors. 展开更多
关键词 axial flow compression system post stall EXPERIMENTS simulation
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基于大规模并行计算的结冰翼型失速流场特性数值模拟研究
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作者 李立 武君胜 +1 位作者 梁益华 田增冬 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期895-904,共10页
结冰安全性评估是民用飞机适航的重要工作内容。翼面结冰将引起机翼前缘外形及边界层状态变化,并诱导大范围分离,进而导致飞行器升力面性能急剧降低,甚至带来严重的飞行安全问题。针对常规方法难以有效准确预测结冰翼型后失速流场空气... 结冰安全性评估是民用飞机适航的重要工作内容。翼面结冰将引起机翼前缘外形及边界层状态变化,并诱导大范围分离,进而导致飞行器升力面性能急剧降低,甚至带来严重的飞行安全问题。针对常规方法难以有效准确预测结冰翼型后失速流场空气动力学特性的问题,发展了一种结合大规模并行计算和壁面模化大涡模拟(WMLES)的有效数值计算方法,成功用于双角冰结冰翼型GL305/944的后失速流场特性的数值模拟研究,取得了满意效果。数值模拟研究中,计算状态选取马赫数0.12,雷诺数3.5×106,攻角6°,对应了该翼型在风洞试验中后失速附近的流动状态。作为对比,同时给出雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法及改进的时间延迟脱体涡模拟(IDDES)方法的计算结果,并与试验结果进行了综合比较。结果表明,WMLES是一种适于计算大范围分离流动的有效方法,针对结冰翼型后失速流场的数值预测,可大幅提高预测精度;针对文中的GL305/944结冰翼型,WMLES能相对准确地预测总体气动力、压力平顶长度和压力恢复,以及角状冰引起的剪切层失稳,且预测的升力系数相对误差仅为0.47%,远小于RANS方法的-26.7%。 展开更多
关键词 结冰翼型 失速 壁面模化大涡模拟 并行计算 飞行安全
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三角机翼过失速非定常空气动力特性研究 被引量:6
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作者 吴根兴 丁克勤 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第4期435-441,共7页
在3m低速风洞中研究了70°后掠角三角翼过失速气动特性。实验中使用了专门设计的液压动态实验台,它可以模拟迎角的变化规律以便研究角速度、迎角变化历程对空气动力特性的影响。实验中迎角范围0°~90°。使用六分... 在3m低速风洞中研究了70°后掠角三角翼过失速气动特性。实验中使用了专门设计的液压动态实验台,它可以模拟迎角的变化规律以便研究角速度、迎角变化历程对空气动力特性的影响。实验中迎角范围0°~90°。使用六分力应变天平测量非定常空气动力。研究指出:当作大迎角纵向过失速机动时,其空气动力有很大超调量和呈现滞回线特征,它们随着减缩频率增大而增大。特别是力矩特性在低迎角(α<30°)具有阻尼特征,但在高迎角时(30°~70°)该力矩促使模型进一步增大迎角,具有发散特征。 展开更多
关键词 风洞 大迎角 涡旋流动 非定常流动
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基于三阶MG模型的轴流压气机过失速的非线性分析 被引量:5
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作者 陈策 聂超群 李军 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期355-360,共6页
在三阶Moore-Greitzer模型的基础上,分析了轴流压缩系统方程中存在的静态分叉行为;同时,分析了在分叉参数作用下平衡点稳定性的变化情况,以及由于分叉造成的失速延迟行为。最后在γ-β分叉参数空间中,划分了系统流动行为区域图,在该图... 在三阶Moore-Greitzer模型的基础上,分析了轴流压缩系统方程中存在的静态分叉行为;同时,分析了在分叉参数作用下平衡点稳定性的变化情况,以及由于分叉造成的失速延迟行为。最后在γ-β分叉参数空间中,划分了系统流动行为区域图,在该图基础上,可以根据分叉参数的情况,对压缩系统的流动行为作简便的预测。这种分析方法,也是轴流压缩系统分叉控制的基础。 展开更多
关键词 轴流式压缩系统 过失速 Moore—Greitzer模型
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轴流压气机过失速的非线性动力学分析 被引量:2
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作者 陈策 聂超群 李军 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1461-1467,共7页
为了解Greitzer的B参数和节流γ参数对轴流压气机过失速行为的影响,使用分叉分析方法,研究了压缩系统中过失速所对应的静态分叉行为.由此,划分了γ-β分叉参数空间中,轴流压缩系统稳定和不稳定流动的区域分布图.结果表明,非线性动力学... 为了解Greitzer的B参数和节流γ参数对轴流压气机过失速行为的影响,使用分叉分析方法,研究了压缩系统中过失速所对应的静态分叉行为.由此,划分了γ-β分叉参数空间中,轴流压缩系统稳定和不稳定流动的区域分布图.结果表明,非线性动力学的分叉分析方法,可以准确的捕捉到轴流压缩系统中典型的过失速流动行为,同时可以简便的分析分叉参数作用下平衡点稳定性的变化情况. 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 轴流压气机 过失速 非线性动力学
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轴流压气机过失速行为的数值模拟 被引量:1
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作者 郁新华 廉小纯 +1 位作者 吴虎 张丽娟 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期229-233,共5页
基于轴流压气机级特性 ,建立了带燃烧室的多级轴流压气机过失速的一维逐级分析模型 ,发展了分析轴流压气机过失速响应的动态滞后方法 ,确定了压气机过失速响应的统一时间常数。并将该模拟技术应用到某压气机中 ,通过调节收敛喷嘴面积和... 基于轴流压气机级特性 ,建立了带燃烧室的多级轴流压气机过失速的一维逐级分析模型 ,发展了分析轴流压气机过失速响应的动态滞后方法 ,确定了压气机过失速响应的统一时间常数。并将该模拟技术应用到某压气机中 ,通过调节收敛喷嘴面积和燃烧室燃油流量等措施来诱导压气机失速。压气机旋转失速后 ,压气机流量下降 ,增压能力降低 ,燃烧室温度升高 。 展开更多
关键词 燃烧室 轴流压气机 过失速 行为数值模拟 飞机
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轴流压缩系统过失速行为的非线性分叉分析 被引量:1
7
作者 陈策 李军 王文栋 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期33-37,共5页
采用Greitzer的轴流压缩系统数学模型 ,按照B参数对压缩系统不稳定行为的影响 ,分阶段对从失速到喘振的过失速过程进行非线性分析 ,并得到了临界点B附近的变化规律。基于分叉理论 ,证明了在产生Hopf分叉后 ,系统可产生唯一且稳定的极限... 采用Greitzer的轴流压缩系统数学模型 ,按照B参数对压缩系统不稳定行为的影响 ,分阶段对从失速到喘振的过失速过程进行非线性分析 ,并得到了临界点B附近的变化规律。基于分叉理论 ,证明了在产生Hopf分叉后 ,系统可产生唯一且稳定的极限环 ,且在有限域内的系统轨迹趋近于这个稳定的极限环。 展开更多
关键词 轴流式压气机 过失速 B参数 HOPF分叉
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过失速点的带间隙叶栅流动结构 被引量:1
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作者 王建明 桂琳 +2 位作者 马驰 王涵 陈超 《沈阳航空航天大学学报》 2016年第3期11-17,共7页
航空发动机压气机的非稳定工况取决于叶片的失速现象,失速会导致压气机性能的急剧下降,研究失速时叶栅流场结构对于预测喘振等不稳定现象具有重要意义。以NACA64-A905型叶片为基础建立移动端壁模型,数值模拟了间隙高度为2%叶片弦长、攻... 航空发动机压气机的非稳定工况取决于叶片的失速现象,失速会导致压气机性能的急剧下降,研究失速时叶栅流场结构对于预测喘振等不稳定现象具有重要意义。以NACA64-A905型叶片为基础建立移动端壁模型,数值模拟了间隙高度为2%叶片弦长、攻角从-2°至30°的压气机叶栅通道流动情况,通过过失速点时的速度、流线和静压分布等研究其流动结构。结果表明,叶片处于过失速状态时,其附面层的分离状态沿叶高方向不同,泄漏涡会抵抗叶片顶部区域附面层分离,而通道涡有促进叶片根部附面层分离的作用,所以沿叶高方向分离逐渐减弱,且随着攻角的增大,叶片根部分离现象更明显。 展开更多
关键词 压气机叶栅 移动端壁 过失速点 流动结构
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考虑过失速特性的多级轴流压缩机的性能模拟 被引量:1
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作者 王鹏 蔡元虎 +2 位作者 王占学 乔渭阳 田喜明 《风机技术》 2007年第5期7-9,39,共4页
分别以一台2级风扇、8级高压压缩机为考核算例,进行了计算并与试验数据进行了对比分析。计算结果表明:嵌入考虑过失速模型并考虑其它影响的压缩机特性预测模型具有很好的预测精度。
关键词 轴流式压缩机 过失速特性 级叠加法
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轴流压气机试验系统两类气动耦合问题初探 被引量:4
10
作者 向宏辉 吴虎 +2 位作者 高杰 刘昭威 葛宁 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2017年第2期22-31,共10页
针对压气机试验设备与试验件之间存在的气动耦合问题,探讨了压气机试验系统中影响试验对象性能评定的两类边界影响因素。通过构建理论分析模型,研究了进气系统压力损失对压气机试验特性的影响,和排气系统容腔效应对压气机过失速性能的... 针对压气机试验设备与试验件之间存在的气动耦合问题,探讨了压气机试验系统中影响试验对象性能评定的两类边界影响因素。通过构建理论分析模型,研究了进气系统压力损失对压气机试验特性的影响,和排气系统容腔效应对压气机过失速性能的影响。结果表明:(1)敞开吸气式压气机试验进气系统中流动损失最大的区域集中在进气节流阀处,依据各节流元件具体类型分段建立流动损失模型,可为间接获取压气机试验件进口压力参数提供新的自由度;(2)将试验设备排气节流装置直接布置在试验件流道出口,可抑制排气系统的容腔效应,保证压气机部件台架安装环境下的稳定性试验结果更趋近于整机工作环境;(3)相比于大流量风扇,高负荷多级压气机气动稳定性对于试验排气系统的容腔效应表现得更敏感。 展开更多
关键词 压气机试验系统 流动损失 排气容腔 性能特性 过失速 喘振
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基于多参数轴流压缩系统的非线性流动性分析
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作者 邓涛 姚宏 张广军 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2010年第2期29-32,共4页
为了探索轴流压缩系统的流动机理,定性分析了多参数轴流压缩系统的非线性流动行为。基于多参数轴流压缩系统Moore-Greitzer简化模型,应用非线性动力学理论,分析了轴对称流动时的平衡点稳定性和Hopf分岔行为,以及旋转失速流动时的平衡点... 为了探索轴流压缩系统的流动机理,定性分析了多参数轴流压缩系统的非线性流动行为。基于多参数轴流压缩系统Moore-Greitzer简化模型,应用非线性动力学理论,分析了轴对称流动时的平衡点稳定性和Hopf分岔行为,以及旋转失速流动时的平衡点稳定性和分岔行为。由此,在γ-β参数空间中划分了轴对称流动、旋转失速流动时轴流压缩系统稳定、不稳定流动区域分布图。结果表明:非线性动力学的稳定性分析方法可以简便地分析分岔参数作用下平衡点稳定性的变化情况;分岔分析方法可以准确地判断轴流压缩系统中过失速流动行为的起始时机;γ-β参数空间的压缩系统流动状态图可以定性地判断轴流压缩系统流动状态。 展开更多
关键词 轴流压缩系统 非线性流动 Moore—Greitzer简化模型 稳定性 分岔 过失速
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压气机失速时转子前三维流动结构的实验研究
12
作者 张倩 王洪伟 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期91-95,共5页
在一台低速轴流压气机实验台上测量压气机失速时转子前三维流场,测量范围从转子向前延伸到8倍弦长(或0.6倍机匣内径)上游,目的是考察整个失速流场结构,为研究失速团的保持和旋转机理提供丰富的数据支持.通过对壁面动态压力信号分析可知... 在一台低速轴流压气机实验台上测量压气机失速时转子前三维流场,测量范围从转子向前延伸到8倍弦长(或0.6倍机匣内径)上游,目的是考察整个失速流场结构,为研究失速团的保持和旋转机理提供丰富的数据支持.通过对壁面动态压力信号分析可知,该压气机失速过程中存在一个失速团,转速为转子转速的37.7%.使用新研制的全流向旋转五孔压力探针测量整个转子前三维速度场和压力场.从结果的S1流面内看,失速团内流动大体上分为正流区、偏转区、回流区和强剪切区.转子前缘附近的流体在30%叶高以上存在回流,并且存在较大的径向和周向旋转速度,其中叶尖附近失速团内流体的周向旋转速度明显大于前方来流速度.在靠近机匣壁面处,回流区一直延伸到转子上游的5.5倍弦长(或40%机匣内径)处. 展开更多
关键词 压气机 旋转失速 失速团 转子前 失速流场
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