国家自然科学基金(51336011)
- 作品数：39 被引量：154H指数：9
- 相关作者：李应红吴云李军胡加国王如根更多>>
- 相关机构：空军工程大学北京航空航天大学中国人民解放军93705部队更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金The Royal Society更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术理学动力工程及工程热物理机械工程更多>>
- 等离子体激励式压气机被引量：7
- 2017年
- 受吴仲华先生"叶轮机械三元流动理论"的启发,在前期压气机等离子体流动控制研究的基础上,进一步提出等离子体激励式压气机的概念,即将等离子体激励融入到S1,S2流面压气机气动设计之中,以释放常规压气机设计中失速裕度、负荷极限等因素的约束。本文旨在探讨等离子体流动控制在新一代高负荷压气机中应用的前景和研究趋势,通过原理论证与实例分析,首先阐述了等离子体激励式压气机的概念,然后梳理了压气机等离子体流动控制研究的若干进展,以论述等离子体激励式压气机设计的研究基础,最后给出了等离子体激励式压气机的典型技术路径和理论基础。
- 李应红吴云张海灯李军
- 关键词：气动设计
- 压气机插板式进气畸变实验研究被引量：9
- 2018年
- 进气畸变同压气机之间的相互作用机制一直是进气道/发动机一体化设计的重点。本文在一台低速轴流压气机上进行了插板畸变实验,研究了插板畸变对压气机性能和稳定性的影响。实验发现:轴向速度畸变和周向速度畸变是影响压气机性能的主要因素;当转子叶片离开畸变区时,其载荷最大,易产生较大的流动分离,当转子叶片刚进入畸变区时,其后的静子叶片叶根易出现流动分离。同时发现插板进气畸变条件下的压气机失速机理与均匀进气条件下压气机失速机理差别很大,并提出一个压气机失速模型去描述插板畸变条件下压气机失速的三个阶段。
- 周游天李军宋国兴聂永正
- 关键词：进气畸变压气机特性
- 压气机转子叶尖区域流动特征的观测与分析被引量：1
- 2014年
- 为了揭示压气机转子内部真实流动的演化过程并分析其背后的流动机制,采用示迹线显示空气流动的方法对某低速轴流压气机转子流场进行了直接观测,同时结合多通道非定常数值模拟技术分析了转子叶尖区域流动特征及其形成机制.结果表明:叶片上的示迹线直观形象地显示了转子内部复杂流动随压气机工作状态变化的演化过程.即随着压气机转子节流,叶顶间隙泄漏流的轨迹不断向上游移动,到达近失速工况时,泄漏流与来流的交界面与转子叶顶前缘平齐,与此同时转子叶尖吸力面附近出现了大面积的回流,且回流的气体均向叶顶前缘聚集.通过进一步研究发现叶顶间隙区域内泄漏流与主流的轴向动量之比随转子流量系数减小而不断增大是导致泄漏流轨迹前移及叶顶回流区扩大的物理机制.
- 刘东健李军蒋爱武李成龙李凡玉
- 关键词：压气机流场非定常数值模拟失速
- 低速轴流压气机三维流场测量与失速特性分析被引量：1
- 2014年
- 在近失速和失速状态下,利用五孔探针对单级轴流压气机转子前后的三维流场进行了详细的测量和对比分析。基于失速状态下进出口壁面静压的动态变化,对失速区的空间结构和气流参数的动态变化规律进行了研究,建立了描述失速区气流参数变化的微分方程模型,并根据实验数据对模型进行了校验。结果表明,失速区内发生了回流,回流的速度方向与主流的夹角约为110°。回流区占据的径向范围为70%叶高以上,轴向范围为静子前部区域。在失速区内,压力、速度等气流参数随时间进行振荡衰减。该动态变化过程可以用二阶系统来描述。
- 宗豪华李军周游天陈思文
- 关键词：低速轴流压气机三维流场失速特性
- 失速团动态演变特性试验被引量：3
- 2015年
- 对一台单级低速轴流压气机进行了节流特性试验,通过周向布置动态压力传感器测得了节流过程的动态压力信号,结合时域、频域及极坐标可视化的分析方法,研究了节流过程的失速团动态演变特性.结果表明:失速先兆类型为模态波失速先兆,其传播频率约为40%转子转动频率;压气机进入失速初期349.5r时周向形成两个失速团,360r时两个失速团合并为单个失速团,压气机进入深度失速时单个失速团重新分裂并在410r时稳定为两个失速团;压气机退出失速的过程中,665r时两个失速团重新合并为单个失速团,674.5r时压气机退出失速.
- 马彩东吴云张志波宗豪华李一帆
- 关键词：极坐标
- 纳秒脉冲表面介质阻挡等离子体激励唯象学仿真被引量：18
- 2015年
- 结合NS-DBD实验数据和理论分析,建立NS-DBD单区非均匀唯象学模型,旨在通过合理的模型进行流动控制仿真,揭示流动控制机理.在平板无来流时,运用单区非均匀唯象学模型,通过引入涡量输运方程,求解涡量方程各项,分析展向涡形成机理.展向涡主要是由压力升诱导激励区压力梯度和密度梯度的不正交性产生的,其次是激励区附近流场的对流引起的涡量转移.圆柱上的激励仿真得到与实验一致的压缩波结构和冲击波位置,验证了模型合理性.NACA 0015翼型大迎角分离控制的仿真表明,激励诱导展向涡促使主流和分离流相互作用,使分离点移向下游;脉冲激励频率通过诱导展向涡的数量对流动分离产生不同的作用效果,本文最佳的无量纲激励频率为6.
- 赵光银李应红梁华化为卓韩孟虎
- 关键词：介质阻挡放电纳秒脉冲仿真
- 静子开缝高度对高负荷两级风扇性能的影响被引量：3
- 2017年
- 为了研究静子开缝高度对高负荷风扇性能的影响,根据风扇的流动特点,设计了在第二级静子叶根处开缝的流动控制方案,并提出了多种不同缝隙高度的静子开缝方案,通过计算对采取各种方案下的流场进行了分析。研究表明,缝隙射流可阻断静子吸力面气流的径向流动,吹除缝隙出口后的低速气流,从而达到扩稳的目的,设计转速下方案A的风扇稳定工作范围扩大了7.1%;在不同工况下静子开缝对角区气流分离和流动损失均有一定的控制效果,而在堵塞工况下,由于静子通道内流动分离较小,开缝射流的优点没有得到充分体现;在所研究的范围内,当开缝高度较低时,缝隙射流对角区分离和流动损失的控制能力较弱,而开缝高度的增加对控制叶根角区气流分离有利,对控制较大叶高处吸力面的气流分离不利。
- 李仁康王如根何成胡加国马彩东马彩东黄丹青
- 关键词：高负荷风扇
- 轴流压气机等离子体流动控制被引量：11
- 2017年
- 作者在国际上较早开展了轴流压气机等离子体流动控制研究工作,经过近十年的研究积累,对轴流压气机等离子体流动控制建立了较为深刻的认识。本文首先简要展示了轴流压气机等离子体流动控制的部分研究进展:以压气机叶栅为研究对象,分析了等离子体激励对叶顶泄漏流抑制的规律和机制;通过数值仿真和实验,研究了等离子体激励对高负荷轴流压气机失速的流动控制规律和机制;以高速压气机叶栅为研究对象,探索了吸力面和端壁等离子体激励对高速压气机三维角区分离的流动控制规律;然后介绍了等离子体激励式压气机的概念;最后给出了对未来研究工作的展望。
- 吴云张海灯于贤君李应红
- 关键词：轴流压气机等离子体流动控制泄漏流失速
- 转子叶尖端壁失速特性试验研究被引量：2
- 2015年
- 为了研究转子叶尖端壁的失速特性,对一台单级低速轴流压气机进行了节流特性试验,采用转子叶尖端壁弦向布置动态压力传感器的方法测得了整个节流过程的动态压力信号,并对其进行壁面压力谱分析及均方根压力脉动分析。结果表明:压气机逼近失速的过程中泄漏涡的轨迹及触发点的位置逐渐向转子前缘移动,失速时泄漏涡轨迹从邻近叶片通道的转子前缘溢出;压气机向深度失速逼近的过程中失速团的周向尺度增大,退出失速的过程中周向稳定为两个失速团,其周向尺度逐渐减小但失速团的转动频率保持不变约为30Hz,并在退出失速前3个转子周期两个失速团合并为单个失速团。
- 马彩东李应红吴云宗豪华张志波
- 关键词：轴流压气机转子
- 轴流压气机插板式进气畸变数值仿真被引量：8
- 2019年
- 以航空发动机稳定性评价体系中常用的插板实验为背景,分别进行低速、高亚声速、跨声速轴流压气机与插板畸变发生器的耦合数值仿真,研究插板畸变条件下压气机的流场特性以及不同类型压气机在插板畸变影响下的失速起始机制。研究发现:转子进口截面的周向流动是影响低速压气机稳定边界的主要因素;插板角涡对转子叶顶泄漏涡的扰动是影响高亚声速压气机稳定边界的重要原因;畸变气流影响下的叶片通道内激波强度和位置的变化是影响跨声速压气机稳定边界的关键因素。
- 张兴发李军宋国兴周游天谢豪
- 关键词：轴流压气机进气畸变
