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期刊信息/Journal information
工程热物理学报
工程热物理学报

徐建中

月刊

0253-231X

xb@mail.etp.ac.cn

010-62584937

100190

北京中关村路乙12号（北京2706信箱）

工程热物理学报/Journal Journal of Engineering ThermophysicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。主要刊登工程热力学与动力装置、热机气动热力学、传热传质学、燃烧学、热物理测量学、热效率装置、综合利用能源、代用燃料等方面的科技论文、研究简报、重要学术动态等。主要读者对象为工程热物理专业科技人员及相关高校师生。
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    用于气膜冷却的机器学习湍流模型

    张振叶林苏欣荣袁新...
    1324-1331页
    查看更多>>摘要：在气膜冷却中,主流和射流的相互作用会产生三维涡系结构和湍流掺混,它们引起了温度的对流和湍流扩散输运.由于上述现象的三维特性,传统的湍流模型无法准确预测气膜冷却效果,限制了燃气轮机冷却结构的分析与设计水平.本文采用湍流模型反演机器学习框架,基于流场关键位置的温度数据,对湍流普朗特数进行了具有空间分布的修正.所发展的机器学习湍流温度扩散模型可以显著降低冷却有效度的预测误差,且具有较好的泛化能力.

    气膜冷却湍流模型机器学习

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    大曲率板壳综合冷却效率模化数值研究

    杜昆梁庭睿宋辉刘存良...
    1332-1340页
    查看更多>>摘要：现阶段针对航空发动机热端部件复合冷却,提出的综合冷却效率来表征固体表面的无量纲温度分布.基于一维半无限大平板综合冷却效率模化公式为指导实验参数匹配与冷却结构设计提供了理论支持,然而在大曲率区域该模化公式预测误差较大.因此本文提出一种大曲率板壳综合冷却效率模化的公式,并建立不同曲率的冲击-气膜冷却板壳结构进行验证.结果显示,随着曲率增大,一维半无限大平板综合冷却效率模化公式得到的面平均综合冷却效率预测误差达到52％;在所研究的全部曲率半径模型中,大曲率板壳综合冷却效率模化公式的预测精度显著提高,误差值最大不超过26％.

    综合冷却模化公式曲率板壳预测误差

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    可控转速机匣起始位置对跨声速压气机转子流动稳定性的影响

    赵佳诣吴宛洋钟兢军
    1341-1349页
    查看更多>>摘要：机匣处理的几何结构参数将对其扩稳机制和扩稳能力产生影响.本文针对可控转速机匣中可转动环段的起始位置对跨声速压气机转子流动稳定性的影响开展数值研究.结果表明,当可转动环段的起始位置从叶顶尾缘开始逐渐向上游移动的过程中,可转动环段作用范围的扩展使叶顶流场处于逆压流动的范围扩大,通流条件恶化,但由于同时也降低了叶尖负荷,稳定工作的流量范围得以扩大.而当起始位置继续向上游移动至20％轴向弦长和叶顶前缘处时,可转动环段能够分别完成对泄漏涡破碎后流体和来流主流的轴向加速,降低激波/泄漏涡干涉强度的同时削弱了堵塞效应,转子流动稳定性得到有效改善,特别是当起始位置位于叶顶前缘时,稳定工作裕度提高了 52.56％.

    可控转速机匣起始位置跨声速压气机转子叶顶泄漏流流动稳定性

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    基于熵产理论的高负荷离心叶轮流动损失分析研究

    李童希王志恒王震飞张代男...
    1350-1358页
    查看更多>>摘要：高负荷离心叶轮被广泛应用于小型航空发动机中,了解其内部流动损失特性对进一步提升离心压气机性能有着至关重要的作用.本文采用熵产理论,对高负荷离心叶轮内的损失来源和分布特性进行分析.研究结果表明,湍流黏性耗散引起的熵产是总熵产的主要组成部分,叶顶泄漏、流动分离为叶轮内流动损失的主要来源.随着质量流量和转速的增加,流动分离逐渐加剧,总熵产增大,但各熵产来源的占比基本保持不变.当质量流量增加时,叶顶泄漏流强度增大,分流叶片吸力面上的流动分离位置逐渐向叶顶方向迁移.当转速增加时,叶顶泄漏流影响范围扩大,分流叶片上的分离位置向上游叶根迁移.

    高负荷离心叶轮熵产理论流动损失

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    动态气动相似理论下的浮式风电模型设计验证

    王新宝蔡畅陈晔雯杨英健...
    1359-1365页
    查看更多>>摘要：浮式风电缩比实验一般采用传统的推力系数相似理论进行模型设计.模型机组可再现原型机组平均推力,但功率性能偏低,且动态气动相似性难以保证.本文提出一种基于最优叶尖速比映射关系的新型动态气动相似理论,并以NREL 5-MW为原型机组,分别设计了传统理论和新理论下的两款模型机组.与传统模型机组相比,新模型机组除了满足推力系数相似,功率系数也可通过增加某常数与原型机组近似.纵荡-纵摇组合运动下的计算结果表明:相同的叶尖速比变化下,新模型机组的动态推力、动态功率及其系数与原型机组的相似性明显优于传统模型机组.本工作适用于风洞实验研究,可在一定程度上解决水池实验中模型机组气动性能不够准确的问题.

    浮式风电相似理论推力系数模型机组

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    轴流式喷水推进泵设计效果的考核

    徐子鹏赖焕新
    1366-1373页
    查看更多>>摘要：针对一台轴流式喷水推进泵的设计方案,采用数值模拟的方法研究其内部流场,着重考察空化流动特性,分析了空泡发生的位置、压力系数、叶片载荷以及冲角等参数随空化数的变化规律.结果表明,随着来流总压的降低,空泡最初出现在吸力侧前缘附近,随后由吸力侧前缘向后缘延伸,气泡厚度以及低压区的面积也随之增大.此外,喷水推进泵水力性能的降低与叶片载荷的减小有关.本文进一步讨论了叶片数对喷水推进泵空化性能的影响,得出了四种叶片数下扬程随空化数的变化曲线,结果表明适当增加转子叶片数可以提高喷水推进泵的抗空化性能.

    喷水推进泵空化流动数值模拟

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    低压涡轮在工作剖面内的多学科耦合仿真

    张云达邹正平姚李超
    1374-1384页
    查看更多>>摘要：在涡轮的典型工作剖面内,采用计算流体力学和两种多学科耦合求解方式对某二级低压涡轮部件进行仿真,比较不同求解方式所预测的涡轮气动热力参数之间的差异,分析工作剖面内局部几何的形变规律以及局部形变对流场的影响,结果表明:多学科耦合作用对低叶高位置叶型负荷分布产生一定的影响,具体影响规律与不同工况密切相关.考虑固体域热传导和形变的多学科耦合求解方式所预测的效率值更高.随着涡轮功率的提升,级间轮缘间歇和封严篦齿间隙的改变会导致更多封严冷气聚集在前腔中,影响盘腔内的流动结构,削弱了燃气入侵现象,实现盘腔内更好的冷却和封严效果.

    多学科耦合低压涡轮工作剖面

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    双股射流撞击雾化的无网格MPS法数值研究

    崔龙豪孙一颉周子棋孙中国...
    1385-1394页
    查看更多>>摘要：为研究质量流量和撞击角对双股射流撞击雾场的影响规律,采取移动粒子半隐式(MPS)法对双股射流撞击雾化过程进行数值模拟,针对数值模拟结果提出了用于液滴空间弥散状态研究的染色法并对雾场进行后处理分析.首先通过对泊肃叶流动和方形液滴变圆的模拟,验证了充分发展速度进口模型和表面张力模型的正确性;随后通过分析质量流量和撞击角对雾化特性参数的影响,得到了典型工况下雾化后液膜生成并破碎为液丝、液丝发展为液滴的全过程.最终得到结论:质量流量从5g/s增加到25 g/s,液滴平均粒径减少80.00％,雾化角增加42.13％;撞击角从30°增加到90°,液滴平均粒径减少94.22％,雾化角增加59.95％;当质量流量为20 g/s,撞击角为75°时,雾化场能达到相对最优的状态.

    移动粒子半隐式方法双股射流雾化过程

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    空气源热泵室外蒸发器超疏水抑霜传热性能理论与实验研究

    谷雅秀邢庆庆李帅鹏韩怡...
    1395-1404页
    查看更多>>摘要：超疏水表面具有优异的抑霜性能,本文制备了接触角为156.7°的超疏水表面.建立可视化实验台,对比不同润湿性一维翅片表面湿空气凝结、液滴冻结与三维翅片管结霜、融霜过程异同.通过建立冷表面湿空气凝结和液滴冻结模型,揭示了超疏水表面在结霜初期的抑霜机理.超疏水表面液滴总热阻约为普通表面的5.94倍,超疏水翅片管较普通翅片管,其结霜量降低了18.9％,化霜效率提升了 21.2％.本研究为超疏水技术在换热器尺度上的应用奠定了实验和理论基础.

    超疏水抑霜空气源热泵传热性能液滴凝结液滴冻结

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    入口效应对管内压力及含气率分布的影响研究

    于海洋徐强曹业奇黄博...
    1405-1410页
    查看更多>>摘要：本文在直径80 mm,高度11 m的竖直管内对空气-水两相流动开展了可视化实验研究.实验的工况选取为表观气相速度JG=0.03～16.53 m·s-1,液相速度JG=0.04～2.00 m·s-1.根据压力、压差传感器获取的数据,本文分析了入口效应对两相流动的影响.在泡状流动区域内,压力随气速的增加而下降的趋势较缓,在弹状流内下降趋势加快.在流动转变为搅动流时,压力下降趋势再次减缓.随着液速增加,各位置的压力下降由缓到急的趋势所对应的气速逐渐增大.在气速大于10m·s-1时,发生了靠近入口位置的含气率突然增大的现象.随着液速增加,入口处含气率突增现象对应的气速逐渐降低.

    入口效应含气率压力分布

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