刘乐
- 作品数：9 被引量：26H指数：4
- 供职机构：中国科学院工程热物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院科研装备研制项目更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术动力工程及工程热物理机械工程更多>>
- 轴流压气机叶顶喷气扩稳机理试验研究被引量：4
- 2014年
- 轴流压气机叶顶喷气已经被证实能够有效拓宽压气机的失稳裕度。在一台低速单转子轴流压气机上进行叶顶喷气试验研究,采用喷气动量比作为衡量失速裕度改善的指标,并通过改变叶顶间隙和喷气角度对不同喷气量的扩稳效果进行分析,试验中发现随着叶顶喷气动量比的增加,压气机失速裕度的变化会出现两个拐点,即存在两个喷气动量比分界点,并将喷气动量比分界点前后的三个阶段对应的喷气量分别定义为微喷气,大喷气和超大喷气。通过试验测量压气机进出口气动参数以及壁面动态压力信号对喷气动量比分界点前后叶顶喷气扩稳机理进行详细的分析。试验分析结果表明:微喷气扩稳仅仅是因其能够减弱叶顶间隙泄漏涡和叶顶间隙泄漏流非定常性;大喷气则能够同时减小进口气流攻角,推迟叶片吸力面分离和抑制叶顶间隙泄漏涡,推迟叶顶间隙泄漏流非定常性的产生;超大喷气虽能够推迟叶顶间隙泄漏流非定常性的产生,但喷气的影响区域已严重向叶片通道内部转移,甚至影响了压气机的做功能力。
- 李继超刘乐童志庭林峰聂超群
- 关键词：轴流压气机功率谱密度
- 压气机周向槽自循环喷气组合式扩稳装置及方法
- 本发明公开了一种压气机周向槽自循环喷气组合式扩稳装置，该装置包括：一叶顶机匣；在该叶顶机匣的内壁动叶顶端开的多个具有一定宽深比的周向槽；在动叶前缘和动叶顶端的机匣壁面上分别开的多个通孔，在动叶顶端机匣壁面上所开的通孔与该...
- 杜娟李继超林峰刘乐南希聂超群
- 文献传递
- 基于周向单槽的低速轴流压气机扩稳方式研究被引量：2
- 2012年
- 本文在低速单转子轴流压气机上对于周向单槽进行了实验研究。首先在叶片前后两端选取了两个单槽,在壁面不同弦向位置进行了动态静压信号的测量。通过静压信号的功率谱分析发现,前端单槽可以明显抑制泄漏流非定常波动所对应的频带,而后端单槽对该频带无明显改变。为了进一步讨论后端单槽的作用机理,又针对后端单槽设计了放气和引气两种扩稳结构,通过实验和数值模拟验证了其扩稳效果。结果表明,在后端单槽底部放气会降低扩稳效果,而在单槽底部放气后引回前缘进行喷气的结构可以进一步提升扩稳效果。
- 刘乐南希李继超张宏伟林峰聂超群
- 关键词：轴流压气机失速机匣处理
- 跨音轴流压气机自循环喷气扩稳试验研究被引量：9
- 2014年
- 轴流风扇／压气机稳定性控制一直叶轮机械领域迫切需要解决的难题，特别是对于内部流动复杂的跨音转子。提出以自循环喷气方式作为控制手段，并在一台单级跨音风扇／压气机上进行试验研究。试验中通过白行设计自循环机构在压气机上进行基于自循环的叶顶喷气研究，并考察不同抽气角度和喷气偏航角对压气机稳定裕度和效率的影响，并通过测量机匣壁面非定常压力信号对跨音压气机自循环喷气机构中前端喷气的扩稳机理进行分析。试验结果表明：自循环喷气能够有效拓宽跨音压气机的流动失稳裕度，并取得了8％～15％的扩稳效果，而且能够略微提高压气机峰值点的效率。另外，通过功率谱密度分析，前端叶顶喷气的扩稳机理仍然是影响叶顶间隙泄漏流的非定常性。
- 李继超林峰刘乐童志庭聂超群
- 关键词：失速裕度
- 低速单级轴流压气机自引气扩稳实验被引量：9
- 2012年
- 在一台低速单级轴流压气机上采用自引气-喷气方式进行了实验研究,实验中分析比较了不同的引气方式对压气机失速裕度改善(SMI)以及对压气机效率的影响,同时对不同自引气方式的扩稳机理进行了探讨.实验结果表明:自引气方式能够有效的改善压气机失速裕度,并且能够略微提高压气机效率.与传统的外部引气相比,节省了外部引气所需要的外部空气压缩系统;为自引气在实际压气机稳定性控制中的应用提供参考.
- 李继超刘乐张宏伟童志庭林峰聂超群
- 关键词：轴流压气机功率谱密度
- 动叶端区控制体分析方法在跨音轴流压气机周向槽机匣处理中的应用被引量：1
- 2015年
- 本文从实际应用角度出发,提出了一种基于三维数值模拟的分析方法,可用于快速比较不同轴流压气机周向槽机匣的扩稳能力。在对失速机理是主流/泄漏流交界面在前缘溢出的认识基础上,确定了以动叶端区轴向动量作为衡量不同周向槽方案对压气机稳定性影响的特征量。不需对机匣处理计算到失速点,仅在光壁失速点流量下,通过比较端区轴向动量的分布即可预测不同方案的扩稳能力。进而以某跨音速转子为示例,分析预测了其七种不同周向槽方案的扩稳能力并利用实验验证了这一方法的预测结果。
- 南希刘乐马宁林峰聂超群
- 低速轴流压气机周向单槽机匣处理扩稳实验研究被引量：2
- 2015年
- 周向槽机匣处理作为一种有效的扩稳措施得到了广泛应用,但是缺乏对其机理的深入理解和认识。为此,在一台低速单转子轴流压气机上考察了周向单槽机匣处理随轴向位置变化的扩稳效果。实验中获得了单槽不同轴向位置的扩稳规律,在该台压气机上得出了扩稳效果最好的槽位于40%~60%轴向弦长,而当单槽位于27%轴向弦长附近时,其扩稳效果最差。在此基础上,选取了最优扩稳槽位和最差扩稳槽位进行详细的壁面非定常流场测量和尾迹测量,对比分析了光壁条件与各单槽处理机匣对叶顶间隙泄漏流和转子尾迹的影响。结果表明,采用扩稳效果最优槽位之后,周向单槽能推迟叶顶间隙泄漏流与主流交界面前移,以及减弱叶顶间隙泄漏流非定常性,且能明显增强尾迹区1BPF（叶片通过频率）的能量,同时减弱0.5BPF的能量,达到扩稳的目的。而对于扩稳效果最差槽位而言,叶顶间隙泄漏流与主流交界面直到失速前也无法跨过单槽从叶片前缘溢出,周向单槽改变了叶顶间隙内部诱发突尖失速先兆的扰动传播方式;另外,其对转子尾迹区0.5BPF和1BPF的影响也比较小,从而使得其扩稳效果减弱。
- 李继超刘乐杜娟王偲臣林峰
- 关键词：压气机机匣处理尾迹
- 轴流压气机动叶端区的控制体分析方法及其在周向槽机匣处理中的应用被引量：1
- 2014年
- 本文从实际应用角度出发,提出了一种基于三维数值模拟,作用于动叶端区的控制体分析方法,可用于初步筛选不同轴流压气机周向槽机匣方案.在对失速机理是主流/泄漏流交界面在前缘溢出的认识基础上,确定了以动叶端区轴向动量作为衡量不同周向槽方案对压气机稳定性影响的特征量.在转子动叶端区设置一系列离散控制体,依照叶顶流动的影响区域来确定控制体的覆盖范围.通过观察有槽和无槽结构控制体上累加的轴向动量的变化,以跨音转子的多槽为例,分析比较了不同周向槽方案的扩稳能力.另一例子是对低速压气机利用该方法筛选出具有最佳扩稳能力的双槽,并以实验研究验证了这一分析方法的可靠性和潜力.
- 南希王偲臣马宁刘乐林峰
- 轴流压气机雨雾环境模拟实验台搭建及实验研究被引量：4
- 2012年
- 雨雾天气对航空发动机的正常运行会造成多方面的影响,而其中对压气机的影响至关重要。为了研究压气机在雨雾环境中运行的特性变化,本文介绍了针对此种情况而设计的专用实验台。该实验台采用雾化喷嘴的方式模拟不同天气的水雾浓度和粒径,单独从气体动力学角度,研究不同雨量、雨滴颗粒大小对压气机性能的影响规律。
- 张宏伟刘乐李继超林峰聂超群
- 关键词：流动失稳
