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期刊信息/Journal information
热能动力工程
热能动力工程

邹积国

双月刊

1001-2060

rndlgch703@163.com

0451-55654932、56637728

150036

哈尔滨市香坊区公滨路452号

热能动力工程/Journal Journal of Engineering for Thermal Energy and PowerCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志是七0三研究所主办的学术与技术相结合的期刊、主要是以军转民，军民结合为报导方针，大力报导热能动力工程领域的科研成果，将科学技术转化为生产为，为科学技术的发展起到推动作用。热能动力工程杂志为双月刊，每期112面，主要读者对象为热能动力工程领域的工程技术人员，大专院校的师生。
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    压气机大弯角串列叶栅多目标优化设计

    李天恩耿少娟刘帅鹏张宏武...
    1-11页
    查看更多>>摘要：为开展串列叶栅优化设计,使用基于中弧线叠加厚度分布的串列叶栅参数化造型方法,搭建了基于Kriging代理模型和NSGA-Ⅱ优化算法的串列叶栅多目标优化设计平台.以某多级轴流压气机末级静叶中截面54.15°大弯角叶型为原型,开展了串列叶栅改型和多目标优化设计,并分析了串列叶栅几何参数的敏感性.分析结果表明:前排叶型安装角、轴向重叠度、周向节距和弯角比4个参数对串列叶栅气动性能影响最显著;与原型单列叶栅相比,优化串列叶栅轴向长度缩短,相同冲角下总压损失降低、静压比提高,可用冲角范围拓宽33.3％,在-12°,-2°和4.冲角下总压损失分别降低39.1％,3.3％和11.9％;优化串列叶栅前排叶型负荷降低、后排叶型负荷增大,合理的缝隙结构可以削弱/抑制边界层分离,在全冲角范围内提升叶栅气动性能.

    轴流压气机末级静叶串列叶栅多目标优化代理模型敏感性分析

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    罗尔斯·罗伊斯公司的MTU大型发动机已通过HVO和IMOⅢ认证

    孙嘉忆
    11页
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    离心压气机几何参数影响规律及性能优化设计

    张琪王旭王琦汪作心...
    12-19页
    查看更多>>摘要：本文以带有楔形扩压器的离心压气机为研究对象,利用CFD数值模拟方法,通过改变叶轮的典型几何参数研究离心压气机性能的影响规律并进行参数敏感性分析,综合考虑典型几何参数取值,对压气机气动性能进行优化设计.研究表明:适当降低进出口半径比、相对出口宽度和分流叶片相对长度,合理选择叶片进口角和出口后弯角对提高气动性能有利;几何参数对压比和效率的影响程度排序分别为分流叶片相对长度、出口后弯角、进出口半径比、叶片进口角、相对出口宽度和相对出口宽度、分流叶片相对长度、叶片进口角、出口后弯角、进出口半径比,除相对出口宽度外其余几何参数的改变对压比的影响均大于对效率的影响;优化后的离心压气机稳定工作范围拓宽,压比和效率均有明显提高,设计流量下的压比由5.074提高到5.198,效率由0.822 6提高到0.842 7.

    离心压气机气动设计敏感性分析参数优化

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    轴流压气机准二维快速气动设计方法研究

    袁兆嵘张敏杜娟徐晓斌...
    20-29页
    查看更多>>摘要：为快速获取轴流压气机气动设计方案,缩短设计周期,建立了一套基于多流线法的准二维快速气动设计方法,开发完成相应的设计程序.该方法使用由简化径向平衡方程推导的多流线法,在一维平均中径法设计的基础上引入多条流线并嵌入物性计算软件提高计算精度,求解得到不同径向位置上的流场气动参数,无需进行流线反复迭代.通过与叶片造型衔接,生成压气机几何模型并进行三维数值模拟,获取初始设计方案的流场细节.为验证程序和方法的准确性,参照某跨音风扇算例的设计参数,设计并验证了一个单转子压气机的性能.结果表明:设计的单转子子午流道几何结果和性能基本满足轴流压气机初始设计方案要求,多流线方法可以在轴流压气机初始设计阶段更快速、稳定地提供气动设计方案.

    轴流压气机气动设计准二维多流线法

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    高速涡轮发动机射流预冷湿压缩性能及流动换热研究

    徐嘉沛李育隆杨正南李星剑...
    30-39页
    查看更多>>摘要：在高马赫数飞行时,进气总温过高会导致压气机性能严重恶化,射流预冷湿压缩可降低进口空气总温和压气机压缩空气耗功,提高循环效率.本文以跨声速压气机级NASA Stage35为研究对象,建立基于欧拉-拉格朗日法的压气机气液两相三维流场计算方法,从压气机内部流场变化、轴向位置温度分布、压气机性能角度出发,研究高速涡轮机压气机射流预冷湿压缩的性能及流动换热特性.研究表明:在流动换热方面,射流预冷湿压缩可使叶片前缘及叶片尾缘后高温区域的温度明显降低,激波下游的低速区减小;液滴直径的减小、喷液量的增加、飞行马赫数的提高,均可提升压气机的降温效果,温降百分比最大范围为13％～20％;在性能方面,射流预冷湿压缩能明显提高进口流量,降低压气机比压缩功,提升压气机效率;液滴直径越小,喷液量越大,压气机的效率越高,效率较干压缩最大范围提高6％～10％,且随着马赫数的增加,液滴直径对压气机性能的影响变小.

    高速涡轮发动机压气机射流预冷湿压缩流动换热

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    神经网络模型在轴流压气机正问题计算中的应用

    何中海介石吴亚东
    40-50页
    查看更多>>摘要：为解决轴流压气机正问题分析过程中传统落后角和总压损失系数经验模型在不同叶型和宽工况范围内预测效果差、更新难度大的问题,根据以往积累的叶型仿真计算结果及叶栅、部件级实验中测得的流场参数,采用BP神经网络模型替代常用的经验模型,改进原有计算程序上得到新的压气机正问题分析程序,并对轴流压气机正问题进行了求解分析.在提高神经网络模型的预测精度方面,利用一定范围内的流场参数作为数据集,训练出从基本参数到落后角和总压损失系数的BP神经网络,并将预测相对误差控制在6％和2％之内.针对两台轴流压气机算例进行计算校验,用新分析程序预测结果对比实验和替代之前的计算结果发现,该方法对Stage 37叶片出口参数的预测结果符合实验结果,对高速四级轴流压气机总体性能的预测误差小于7％.

    轴流压气机正问题分析神经网络流动损失预测流线曲率法

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    基于整机变维度仿真的压气机导叶调节规律优化方法

    刘良烨伊卫林
    51-62页
    查看更多>>摘要：针对整机环境下压气机多级导叶调节规律选取的问题,开发面向对象、灵活建模的整机性能0D仿真程序,搭建多级压气机3D CFD仿真模型,集成建立整机0D-3D变维度耦合仿真模型并开展整机变维度耦合仿真方法研究,以E3大涵道比涡扇发动机及其10级高压压气机为对象进行了分析.结果表明:与基于经验关系的0D方法相比,变维度耦合仿真方法精度更高;基于特性修正方法的变维度仿真结果与初始特性图选取有关,由CFD计算得到的特性图,仅需3～7次迭代即可使折合流量、效率和导叶开度的相对误差收敛至0.2％以下,可更快、更准地获得收敛结果.

    变维度涡扇发动机多级高压压气机迭代耦合导叶调节总体性能仿真模型

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    微肋几何因素对涡轮叶片冲击冷却性能的影响

    栾佳铭符昊张华庆栾一刚...
    63-73页
    查看更多>>摘要：为研究W型肋对冲击冷却的强化作用,采用数值模拟方法以光滑靶面为基准,研究冲击雷诺数Re在4 000～10 000范围内肋的宽度、高度和夹角对换热靶面的影响.所研究的肋宽W为0.05d,0.1d,0.2d,0.4d,高度H为0.1d,0.3d,0.4d,0.8d,夹角α为90°,120°,150°,180°.结果表明,随肋高度增加,换热总量和阻力整体增加,综合换热效果在H=0.3d时最佳.换热量随着肋宽度增大先增大后减小,在W=0.1d时最大;随着α增加,阻力先增大后减小,综合换热效果逐渐下降,α=90°时的综合换热效果最好,α=120°时总换热量最大;从整体而言,添加W=0.1d,H=0.3d及α=90°的W型肋的综合换热效果最好,换热量相比于光滑靶面可提升28.5％～33.5％.

    冲击冷却燃气轮机涡轮叶片冲击雷诺数W型肋

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    冷气旋流和气膜孔复合角对平板气膜冷却特性影响的数值研究

    聂文泽高阿飞张华良
    74-83页
    查看更多>>摘要：为探究旋流冷气的气膜冷却机理,采用数值计算的方法分析了无旋、顺时针冷气旋流和逆时针冷气旋流下平板气膜冷却流场的冷却效率和涡系结构.研究结果表明:冷气旋流会影响肾形涡对的对称性,可以使整体气膜冷却效率相较于无复合角无旋模型提高约19.2％～20.8％.在冷气旋流下,采用复合角气膜孔时主流会破坏肾形涡对,形成单涡结构,与无复合角无旋的冷气模型相比,冷却效率提高了约101％;与无复合角无旋冷气模型相比,带复合角逆时针冷气旋流增强了单涡强度,冷却效率提升122.3％,顺时针冷气旋流促进了反肾形涡对的形成,冷却效率提高显著,提高180.8％.

    旋流气膜冷却肾形涡复合角

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    进口热斑影响下的燃气涡轮颗粒物沉积特性

    胡朝棕郝子晗杨星丰镇平...
    84-96页
    查看更多>>摘要：颗粒污染物在高温高速燃气的作用下极易沉积在涡轮叶片上,导致涡轮气热性能退化.燃烧室热斑加剧了流动环境的复杂性,给颗粒物沉积效应的研究带来了极大的技术挑战.为了揭示非均匀温度场中颗粒物在涡轮环境中的迁移规律与沉积特性,本文采用数值模拟方法,结合用户自定义函数,在航空发动机真实运行条件下针对高压涡轮第一级静叶,通过在涡轮进口设置高斯分布的温度变化模拟热斑,并改变热斑温比以及热斑与导叶之间的相对周向位置,研究涡轮进口热斑对颗粒物沉积效应的影响.结果表明:当热斑正对叶片前缘时大量高温颗粒物冲击到叶片前缘沉积,热斑正对流道中心时更多的高温颗粒物在叶片中后弦、尾缘区以及相邻叶片的前缘位置处沉积;随着温比的增大,热斑尾迹高温中心区向中叶展位置集中,低温区域面积增大,叶片表面整体的沉积量减少;相较于导叶进口温度均匀的情况,热斑的存在一方面提高了叶片表面的沉积量,另一方面增大了相邻叶片上的沉积差异(沉积效率差别最高达到11.6％),加剧了下游动叶入口流场的不均匀性.

    燃气涡轮热斑温比用户自定义函数颗粒物沉积

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