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公开(公告)号：CN119005050A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411051034.3
申请日：2024-08-01
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
IPC: G06F30/28 , G06F30/15 , G06T17/00 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种控制高负荷压气机叶顶双泄漏流动的叶片造型方法，通过对高负荷压气机叶栅进行数值模拟，解析叶顶泄漏流在通道内的输运特性，确定双泄漏轨迹与相邻叶片压力面交汇位置；以此为中心，在不同流向位置处生成正弦式二维凸起，随后沿当地法向投影至压力面；调整不同展向位置二维凸起的起始/结束位置以及峰值大小，并沿展向积叠，获得以压力面腹部凸起为主要特征的叶顶三维几何结构。本发明的叶片造型方法通过压力场重构来增强叶顶轴向动量，削弱叶顶双泄漏强度，延缓泄漏流‑主流交界面向上游移动，在有效拓宽稳定工作裕度的同时，还能保证叶顶气动效率，而且不增加叶顶结构复杂性，能直接应用于高负荷压气机叶顶精细化设计。
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公开(公告)号：CN118862364A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202411056676.2
申请日：2024-08-02
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
IPC: G06F30/17 , G06F30/28 , G06F113/26 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种压气机智能变形叶片设计方法，针对极低雷诺数或非设计攻角运行工况，采用高精度数值模拟获得压气机叶片吸力面边界层分离‑转捩特性，建立极端工况边界层时空演化与局部变形参数(位置、幅度、频率)的关联；以此为基础，通过叶片内置智能型压电纤维复合材料(MFC)结构设计实现局部变形/振动，基于数字图像相关(DIC)技术评估局部变形大小，优化调整MFC驱动器参数(驱动电压、尺寸等)直至产生的结构变形满足气动调控要求；最后，进行极端工况智能变形叶片性能收益验证。该方法能够在不增加结构复杂性的前提下有效调控大尺度分离流动，同时兼顾不同工况调控效果，能直接应用于极端工况下高负荷/超高负荷压气机部件设计。
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公开(公告)号：CN119939821A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510123169.4
申请日：2025-01-26
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种考虑末级内冷的多级轴流压气机及设计方法。首先，通过数值计算获得多级轴流压气机内部压力场和温度场分布，结合叶片材料热力学属性，确定需要冷却的级数和位置。其次，从前面级某一位置引出冷却气流，依次进入轮毂和转子/静子内部冷却通道，实现叶片冷却。之后，冷却气体返回上游，形成闭式冷却回路。为避免叶片表面存在裂纹而导致当地高温气流灌入冷却通道，提出了受限空间内以“叶片内嵌热管+回路换热器”为核心的冷却技术，热管将叶片内部热量传递至轮毂/机匣内的回路换热器，通过冷却气流带走热量。上述方案在强化叶片冷却效果的同时，也保证了结构可靠性，减少了流动损失，实现了末级叶片在气动和结构方面的双重优化。
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公开(公告)号：CN118654849A
公开(公告)日：2024-09-17
申请号：CN202410746608.2
申请日：2024-06-11
Applicant: 中国科学院工程热物理研究所
IPC: G01M9/00 , G01M9/04 , G06F30/28 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种控制低雷诺数下端壁边界层的叶栅风洞试验件及设计方法，通过在试验件上、下端壁附近分别等距设置内栅板，将流道分割为主流道和旁侧两个支路流道，以实现端壁边界层隔离。进口气流经过内栅板前缘后，边界层重新发展，直至试验件叶片前缘。通过优化内栅板前缘造型精细调控其表面边界层增长速率，最终将不同雷诺数下端壁边界层厚度差异对试验结果的影响控制在预设阈值内，解决低雷诺数下端壁边界层发展失控而破坏单一研究变量的技术问题。本发明的叶栅试验件结构能直接应用于叶轮机械领域变密度叶栅风洞的工况调节，为低雷诺数效应的精细化试验研究提供先决条件。
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