气波引射前向流道波转子设计及性能研究

发布时间：2021-09-19 10:53

　　首先通过理论分析,依据波转子与气流间相对运动关系,采用流道进出口倾角正切值等于该位置气流轴向速度与转子转动线速度比值的方法设计一种前向流道波转子结构.然后利用ANSYS Fluent软件进行数值模拟,发现当倾角满足上述正切关系时,引射过程中波转子内部及端口处流动分离和旋涡现象明显减少,流动损失降低,设备引射性能最优.最后,与直通道波转子进行对比实验研究,结果表明:各工况下前向流道波转子引射率和等熵效率与直通道波转子相比均有明显提升,且在倾角设计工况附近,设备引射性能及提升幅度达到峰值,引射率和等熵效率增幅比例均达40%,证明依据上述理论方法设计的前向流道波转子结构合理. 

【文章来源】：大连理工大学学报. 2020,60(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

气波引射波图

倾角与转速最优匹配

依据理想波图,为直观研究气波引射过程中各端口及波转子内部气流运动状态,验证结构合理性,在综合考虑结果准确和计算效率的前提下,忽略密度较小介质所受离心力作用,如图3将转子三维转动转化为二维平动[24-25].利用Gambit软件进行网格划分,流道区域上下两侧设为周期性边界,端口、间隙及流道内部均采用结构化网格,全局尺寸为0.5 mm×0.5 mm,间隙及其附近网格进行局部加密,最终得到数值模型如图4所示.利用ANSYS Fluent软件进行瞬态计算,介质近似为理想空气;湍流计算采用RNG k-ε模型;选用AUSM+二阶迎风格式进行离散[26-28],密度基隐式算法进行求解.图4 二维网格模型示意图

【参考文献】：
期刊论文
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[3]低压天然气开采技术的研究[J]. 胡新原.  科技创新导报. 2016(10)
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[5]天然气增压开采工艺技术在气田开发后期的应用[J]. 唐建荣,张鹏,吴洪波,刘倩,张俊杰,孔凡伟.  钻采工艺. 2009(02)
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[7]洛带气田蓬莱镇组气藏增压开采方案设计[J]. 胡辉.  钻采工艺. 2007(01)
[8]高分辨率激波捕捉格式及其CFD应用[J]. 赵兴艳,苏莫明,苗永淼.  计算物理. 2001(02)

博士论文
[1]压力振荡管流动及引射性能研究[D]. 赵文静.大连理工大学 2012

硕士论文
[1]AUSM+格式的研究和应用[D]. 王可.南京航空航天大学 2002



本文编号：3401481