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公开(公告)号:CN108121864B
公开(公告)日:2021-05-25
申请号:CN201711349247.4
申请日:2017-12-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明一种基于涡流发生器的端壁横向二次流控制方法,属于机械装置及运输技术领域。首先,使用涡流发生器经验统计模型来仿真其对流场的影响,从而避免了刻画涡流发生器复杂网格的生成工作;其次,使用响应面优化算法对通道内的涡流发生器施加方案进行全局寻优;最后,采用生成真实几何网格的方法对设计结果进行确认。本发明通过将涡流发生器施加于叶片通道端壁,使主流区高能流体与附面层低能流体相互作用,增加附面层低能流体的动能,从而增强附面层抵抗压力梯度的能力,减弱通道内横向二次流的强度。
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公开(公告)号:CN102094847B
公开(公告)日:2012-10-24
申请号:CN201010623606.2
申请日:2010-12-30
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种叶轮机械叶片与端壁融合设计方法,属于叶轮机械技术领域。本发明方法根据若干位置处叶片与端壁连接曲线的最小曲率半径以及端壁面径向倾角,拟合或插值确定连接曲线最小曲率半径以及端壁面径向倾角的沿流向分布规律,并沿流向取足够多的截面,将截面内叶片与端壁用所确定的端区叶片与端壁连接曲线形式进行光滑连接,形成的曲线簇包络成叶片端壁融合表面,完成叶片与端壁的融合。该方法提高了叶轮机负荷能力,达到叶轮机械抑制角区分离、降低流动损失的目的,使得在叶轮机械设计阶段能更有效的对角区流动进行组织,提升叶轮机气动性能;不仅适用于叶轮机叶片,同样适用于飞机机翼与机身的融合。
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公开(公告)号:CN102094847A
公开(公告)日:2011-06-15
申请号:CN201010623606.2
申请日:2010-12-30
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种叶轮机械叶片与端壁融合设计方法,属于叶轮机械技术领域。本发明方法根据若干位置处叶片与端壁连接曲线的最小曲率半径以及端壁面径向倾角,拟合或插值确定连接曲线最小曲率半径以及端壁面径向倾角的沿流向分布规律,并沿流向取足够多的截面,将截面内叶片与端壁用所确定的端区叶片与端壁连接曲线形式进行光滑连接,形成的曲线簇包络成叶片端壁融合表面,完成叶片与端壁的融合。该方法提高了叶轮机负荷能力,达到叶轮机械抑制角区分离、降低流动损失的目的,使得在叶轮机械设计阶段能更有效的对角区流动进行组织,提升叶轮机气动性能;不仅适用于叶轮机叶片,同样适用于飞机机翼与机身的融合。
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公开(公告)号:CN108121864A
公开(公告)日:2018-06-05
申请号:CN201711349247.4
申请日:2017-12-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明一种基于涡流发生器的端壁横向二次流控制方法,属于机械装置及运输技术领域。首先,使用涡流发生器经验统计模型来仿真其对流场的影响,从而避免了刻画涡流发生器复杂网格的生成工作;其次,使用响应面优化算法对通道内的涡流发生器施加方案进行全局寻优;最后,采用生成真实几何网格的方法对设计结果进行确认。本发明通过将涡流发生器施加于叶片通道端壁,使主流区高能流体与附面层低能流体相互作用,增加附面层低能流体的动能,从而增强附面层抵抗压力梯度的能力,减弱通道内横向二次流的强度。
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公开(公告)号:CN103790639A
公开(公告)日:2014-05-14
申请号:CN201310739898.X
申请日:2013-12-26
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种叶轮机端区叶片前缘边条修型方法,属于机械装置及运输技术领域。本发明采用在叶片近端壁区向前探伸尖锐前缘的方法实现修型,首先在原始叶片上选定实施近端壁区向前探伸前缘的区域,得到向前探伸后得到的前缘为空间曲线,然后对端区叶片进行边条修型处理得到新叶片,最后采用计算流体力学工具的参数化研究方法,优化步骤3得到的新叶片。本发明效仿飞机边条翼原理,结合叶轮机叶片近端壁区扭曲附面层造成局部大攻角运行的实际情况,提供了一种新的叶轮机叶片前缘修型技术,由此使端区流动处于合适攻角范围,削弱或消除端壁区角区分离,从而有效改善叶轮机叶片绕流,提升叶轮机性能的作用。适用于航空、航天、航海及能源动力领域。
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公开(公告)号:CN102163244A
公开(公告)日:2011-08-24
申请号:CN201010623607.7
申请日:2010-12-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种叶片前缘豚头型处理方法,属于机械装置及运输技术领域。去掉原始叶型前缘做豚头修形的曲线区域内的原前缘压力侧线,用任意曲率半径的凸曲线光滑连接前缘顶点以及原始叶型椭圆前缘与叶型压力面曲线相切点,并在两切点处与原始叶型线光滑过渡连接;由该凸曲线与豚头修形区域以外的原始叶型线共同构成的、其头部与豚头相像的叶型,即为本方法所处理得到的豚头型叶型。本发明处理后的叶型前缘能经受更大的气流攻角变化范围;提供了一种在稳定裕度不变甚至提高的前提下,降低叶型损失、改善气动性能、提高整机效率的叶片前缘豚头型处理方法,特别适用于航空、航天、航海及工业能源动力领域的叶轮机及机翼设计。
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公开(公告)号:CN108131325B
公开(公告)日:2020-01-24
申请号:CN201711378472.0
申请日:2017-12-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及轴向超音通流转叶激波静叶风扇级,Axial Supersonic Inflow Shock‑in‑Stator Fan,缩写为SSSF,属于机械装置及运输技术领域。SSSF提供一种新形式热力学布局风扇,包括轴向超音通流转叶和激波静叶;SSSF可直接面向轴向超音来流,转叶通道内为全展高轴向超音流动,静叶通道通过激波系将流动减速为亚音。SSSF的设计过程包括一维方案设计、二维通流设计、三维造型设计、强度校核、试验件加工与测试。SSSF风扇相比于传统亚、跨声速风扇,大大减小了进气道的长度和重量;同时,由于超音通流转叶的高负荷能力,在超音飞行状态下具有高负荷、高效率、重量小的优势。
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公开(公告)号:CN108131325A
公开(公告)日:2018-06-08
申请号:CN201711378472.0
申请日:2017-12-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及轴向超音通流转叶激波静叶风扇级,Axial Supersonic Inflow Shock-in-Stator Fan,缩写为SSSF,属于机械装置及运输技术领域。SSSF提供一种新形式热力学布局风扇,包括轴向超音通流转叶和激波静叶;SSSF可直接面向轴向超音来流,转叶通道内为全展高轴向超音流动,静叶通道通过激波系将流动减速为亚音。SSSF的设计过程包括一维方案设计、二维通流设计、三维造型设计、强度校核、试验件加工与测试。SSSF风扇相比于传统亚、跨声速风扇,大大减小了进气道的长度和重量;同时,由于超音通流转叶的高负荷能力,在超音飞行状态下具有高负荷、高效率、重量小的优势。
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公开(公告)号:CN103790639B
公开(公告)日:2016-11-16
申请号:CN201310739898.X
申请日:2013-12-26
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种叶轮机端区叶片前缘边条修型方法,属于机械装置及运输技术领域。本发明采用在叶片近端壁区向前探伸尖锐前缘的方法实现修型,首先在原始叶片上选定实施近端壁区向前探伸前缘的区域,得到向前探伸后得到的前缘为空间曲线,然后对端区叶片进行边条修型处理得到新叶片,最后采用计算流体力学工具的参数化研究方法,优化步骤3得到的新叶片。本发明效仿飞机边条翼原理,结合叶轮机叶片近端壁区扭曲附面层造成局部大攻角运行的实际情况,提供了一种新的叶轮机叶片前缘修型技术,由此使端区流动处于合适攻角范围,削弱或消除端壁区角区分离,从而有效改善叶轮机叶片绕流,提升叶轮机性能的作用。适用于航空、航天、航海及能源动力领域。
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公开(公告)号:CN102032215B
公开(公告)日:2012-07-04
申请号:CN201010623604.3
申请日:2010-12-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: F04D29/38
Abstract: 本发明涉及一种具有波状表面的叶型设计方法,属于机械装置及运输技术领域。本方法采用波状壁面构成三维扰动影响流动状况的机理,在叶片表面进行波状处理实现被动流动控制;根据叶片吸力面的叶表易分离区域起始位置S和分离区弦向长度b,向分离区前后延伸c1和c2的长度共同组成进行波状处理的波状段弦向宽度;波状处理的波形可为任意形式的光滑波形,波状处理的波峰在原始叶型线上,波谷则根据实际叶片厚度和结构强度确定。所设计的波状表面叶型引起的扰动可以起到有效减阻和降低损失的作用,改善了叶栅二次流动,设计方法简单、灵活、实用,特别适用于航空、航天、航海及工业能源动力领域的叶轮机及机翼设计。
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