叶尖小翼对轴流风机气动性能的影响研究
发布时间:2021-09-30 11:01
叶顶间隙造成的气动损失约占轴流风机的三分之一,有效控制叶顶间隙流动,提高轴流风机的气动性能,一直是学术界研究的重点。叶尖小翼技术作为被动控制叶顶泄漏流的方法之一,已在其他叶轮机械领域有较多的研究及应用。本文采用全流道数值模拟的方法,研究叶尖小翼安装位置、宽度、长度和安装角对轴流风机气动性能的影响,分析叶尖小翼结构参数对轴流风机叶顶间隙复杂三维流场的控制机理,旨在为加装叶尖小翼的轴流风机在设计阶段提供有效的指导和建议。(1)轴流风机压、吸力面安装叶尖小翼均延长了叶顶间隙的泄漏流道长度,使驱动泄漏流的压差减小、阻力增加,叶顶泄漏流量减小。压力面安装小翼使叶顶泄漏涡的位置向靠近吸力面方向偏移,卷吸起更多的低能流体,增大叶顶泄漏涡的强度和范围,造成风机气动损失增加。反之在吸力面安装小翼使叶顶泄漏涡的位置向远离吸力方向偏移,卷吸起的低能流体减少,使叶顶泄漏涡的强度和范围减小,减小风机的气动损失。使设计点叶顶泄漏率相对减小了7.1%,全压效率提高了0.58%。(2)吸力面叶尖小翼宽度的增大,使叶顶间隙流道的长度增加,控制叶顶泄漏流量的效果更明显。同时使叶顶泄漏涡向离吸力面更远的位置偏移,造成的气动...
【文章来源】:华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:78 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
Kang的叶栅顶部三涡结构
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文大。Shiomi 和 Jin[11]等使用 I 型热线风速仪对具有大叶顶间隙的轴流冷却风扇叶顶区域内部流场进行实验研究。速度测量结果表明,在设计流量点可以明显观测到叶顶泄漏涡,其强烈的影响叶尖部分的流场。在小流量区域,不能观测到叶顶泄漏涡,对流场有微弱的影响。在大流量区域,可以观测到明显的叶顶泄漏涡,其对轮毂至叶中区域的流场有强烈的影响。
图 1-4 轴向斜缝式机匣处理[21]图 1-6 自适应流通式机匣处理[23]顶泄漏流的可行性,随后研究学者对此进行和实验相结合的方法研究了叶顶喷气对跨,压气机处于设计转速时,占主流量 2%的
【参考文献】:
期刊论文
[1]带吸力面小翼的压气机叶栅变间隙特性实验[J]. 韩少冰,钟兢军. 航空动力学报. 2016(04)
[2]叶尖小翼对跨声速压气机转子变工况性能的影响[J]. 韩少冰,钟兢军. 航空动力学报. 2016(03)
[3]Numerical Investigation on the Self-Induced Unsteadiness in Tip Leakage Flow of a Micro-Axial Fan Rotor[J]. CHEN Jinxin,LAI Huanxin. Journal of Thermal Science. 2015(04)
[4]轴流压气机叶顶喷气扩稳机理试验研究[J]. 李继超,刘乐,童志庭,林峰,聂超群. 机械工程学报. 2014(22)
[5]S型叶尖小翼对风轮近尾迹声辐射影响的实验研究[J]. 高志鹰,汪建文,东雪青,由志刚,李运志. 工程热物理学报. 2014(09)
[6]带压力面小翼的压气机转子叶顶间隙效应研究[J]. 韩少冰,钟兢军,杨凌,魏曼. 工程热物理学报. 2014(09)
[7]叶顶凹槽形态对动叶气动性能的影响[J]. 高杰,郑群. 航空学报. 2013(02)
[8]低压轴流风机叶顶间隙对叶尖涡及外部性能的影响研究[J]. 王军,姚瑞锋,刘静,于文文,邱鑫. 流体机械. 2011(09)
[9]叶顶间隙变化对轴流风扇性能影响的数值研究[J]. 张露,叶舟. 机械研究与应用. 2011(01)
[10]风力机加V型小翼后的性能变化[J]. 贾瑞博,汪建文. 可再生能源. 2011(01)
本文编号:3415728
【文章来源】:华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:78 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
Kang的叶栅顶部三涡结构
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文大。Shiomi 和 Jin[11]等使用 I 型热线风速仪对具有大叶顶间隙的轴流冷却风扇叶顶区域内部流场进行实验研究。速度测量结果表明,在设计流量点可以明显观测到叶顶泄漏涡,其强烈的影响叶尖部分的流场。在小流量区域,不能观测到叶顶泄漏涡,对流场有微弱的影响。在大流量区域,可以观测到明显的叶顶泄漏涡,其对轮毂至叶中区域的流场有强烈的影响。
图 1-4 轴向斜缝式机匣处理[21]图 1-6 自适应流通式机匣处理[23]顶泄漏流的可行性,随后研究学者对此进行和实验相结合的方法研究了叶顶喷气对跨,压气机处于设计转速时,占主流量 2%的
【参考文献】:
期刊论文
[1]带吸力面小翼的压气机叶栅变间隙特性实验[J]. 韩少冰,钟兢军. 航空动力学报. 2016(04)
[2]叶尖小翼对跨声速压气机转子变工况性能的影响[J]. 韩少冰,钟兢军. 航空动力学报. 2016(03)
[3]Numerical Investigation on the Self-Induced Unsteadiness in Tip Leakage Flow of a Micro-Axial Fan Rotor[J]. CHEN Jinxin,LAI Huanxin. Journal of Thermal Science. 2015(04)
[4]轴流压气机叶顶喷气扩稳机理试验研究[J]. 李继超,刘乐,童志庭,林峰,聂超群. 机械工程学报. 2014(22)
[5]S型叶尖小翼对风轮近尾迹声辐射影响的实验研究[J]. 高志鹰,汪建文,东雪青,由志刚,李运志. 工程热物理学报. 2014(09)
[6]带压力面小翼的压气机转子叶顶间隙效应研究[J]. 韩少冰,钟兢军,杨凌,魏曼. 工程热物理学报. 2014(09)
[7]叶顶凹槽形态对动叶气动性能的影响[J]. 高杰,郑群. 航空学报. 2013(02)
[8]低压轴流风机叶顶间隙对叶尖涡及外部性能的影响研究[J]. 王军,姚瑞锋,刘静,于文文,邱鑫. 流体机械. 2011(09)
[9]叶顶间隙变化对轴流风扇性能影响的数值研究[J]. 张露,叶舟. 机械研究与应用. 2011(01)
[10]风力机加V型小翼后的性能变化[J]. 贾瑞博,汪建文. 可再生能源. 2011(01)
本文编号:3415728
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