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不同间隙大小轴流压气机转子叶尖泄漏非定常流动的DDES研究/钟路阳 柳阳威 陆利蓬

摘要：叶尖泄漏流动对航空发动机的压气机性能有很大的影响，对其进行准确的数值模拟十分重要。延迟脱落涡模拟（DDES）方法在保证计算准确性的同时节省了计算资源。本文针对不同间隙大小和不同工况对大尺寸低速轴流压气机转子进行了DDES模拟。将时均结果与瞬时结果进行了比较，分析了不同叶尖尺寸下流动的非定常性。然后利用LUMLEY三角形分析了叶尖泄漏流动的雷诺应力各向异性。各向异性沿叶尖泄漏涡向下游发展方向变化。小间隙情况下各向异性较弱，这是由于小间隙情况下流动更加稳定。最后，利用快速傅里叶变换（FFT）分析了泄漏涡核心的速度脉动频谱，讨论了泄漏流动的非定常性。

高负荷轴流压气机内以氦-氙混合气为工作介质的评估/Adil Malik Qun Zheng Hamza Fawzy Naseem AhmedSalman A.Ahmed

摘要：本文评价了分子量为15g/mole的氦-氙双项混合气体作为流动工质在核电厂轴流压气机的应用。由于纯氦具有普遍的传输特性，在很多情况下很难被压缩，因此是一种最佳的冷却剂。同时，纯氦工质在高温气冷堆（HTGR）的应用引起了涡轮机械的尺寸更大、质量越来越大、成本更高及叶轮机械的动力问题。为此，本文设计了一台高负荷氦氙压气机，并对其性能进行了分析。结果显示，只有18%的氦气压气机级需要在高负荷氦气-氙气压气机中将气体压缩至所需压力。通过设计分析，工作在闭式布雷顿循环（CBC）中高温气冷堆（HTGR）压气机，可由16级减少到2级。因此，在高温气冷堆电厂的涡轮压压气中，氦氙比纯氦更有优势。

准一维欧拉方程非定常伴随方法研究/田俍媛 季路成 李 鑫

摘要：随叶轮机部件设计要求的日益提升，依托优化方法进一步提高其性能是当今设计发展趋势。依靠经验的人工调节和全局优化难以保证设计效率，因此，局域优化成为优化的主流方法，尤其是伴随方法。尽管内、外流领域定常流动和外流领域非定常流动的伴随方法已得到广泛关注与研究，内流领域的时间推进非定常伴随方法的研究却依然较少。本文详细推导了准一维欧拉方程的非定常伴随方程，并给出具体的离散格式，并继而在一维管道中实现了非定常伴随敏感性分析。通过与复变函数法获得的梯度场比较，证明了本文伴随方程和数值离散格式的正确性，为叶轮机械三维时间精确伴随优化研究提供了基础平台。

离心叶轮多目标优化设计/王继磊 杨金广 刘 艳 张天宸

摘要：本文提出了一种径流式叶轮机械的参数化方法，并编写了相应的计算机程序。通过集成参数化，网格生成和数值计算三个模块构建了离心压缩机叶轮优化平台。本研究使用商业优化软件Isight进行优化，计算流体力学软件Numeca用于流场计算。选用Krain叶轮验证优化系统。选取影响平均中弧线形状的8个参数为设计变量，以等熵效率和总压比作为目标函数。最终，通过优化得到了性能最佳的叶轮，并验证了参数化方法的可靠性和集成多目标优化平台的有效性。

板式无蜗壳离心风机内部流动分析及分流叶片影响/马寅辉 张一帆 窦华书 叶信学 曹文斌 陈永宁

摘要：提高出口静压及效率是改善无蜗壳后向离心风机性能的关键指标，本研究试图采用一种分流叶片结构达到设计目的。研究表明，无蜗壳离心风机的损失在低流量工况下主要由叶片吸力面分离涡导致，在高流量工况下主要由二次流等因素引起。通过研究不同长度系数的分流叶片对风机内部流动的影响，发现分流叶片长度为叶片长度的一半，在整个流量范围内，均能达到减少分离涡和抑制二次流的效果，使得低流量和高流量下的静压效率均有大幅提高。

多翼离心风机叶片的结构改型设计与试验研究/林圣全 丁云斌 李嘉渊

摘要：为了研究翼型叶片结构参数对多翼离心风机性能的影响情况，本文以某家用抽油烟机为研究对象，结合数值模拟和实验测量的方法，通过改变叶片弦长和相对弯度，对原风机进行改型设计。研究结果表明，适当增大叶片弦长和相对弯度，有利于提高翼型升阻比，减小蜗壳内涡旋区域。分析改进前后风机气动性能和噪声测试结果可知，叶片改型后风机性能得到明显提升，变弦长处理和变弯度处理后风机最大全压效率分别提高4%和5%，低频段平均降噪5.5dB和4.8dB。

轮缘密封布置对转静系内主流入侵的影响/贾兴运 周 杰 安志强 郑 群 张 海

摘要：本文中利用气热耦合的数值方法对不同轮缘密封结构下的涡轮盘腔内部的流动和传热特性开展数值研究。高半径位置处的径向间隙可以不但可以封锁主流入侵同时可以防止扫吹流直接进入主流通道。与简单的轴向间隙轮缘密封相比径向间隙的轮缘结构可以改善涡轮盘固体的温度场分布，并将封严效率提高约3%～10%。轴-径间隙轮缘密封保持了径向间隙的优势，并进一步减小了主流入侵对转静轮盘温度分布的负面影响。在轴-径间隙轮缘密封最小封严流量条件下，与轴向间隙轮缘密封对比，封严效率提高5.29%，气动效率提高1.8%。

轮盖密封和轮盘密封对离心压缩机级性能影响的数值研究/薛米米 程 林

摘要：为了探究轮盖密封和轮盘密封对压缩机级性能的影响，文章以某台氨制冷压缩机其中四级为研究对象，数值分析了考虑密封前后离心压缩机级的性能。计算结果表明：当压缩机级的静-总压比相同时，考虑密封后，离心压缩机级在整个流量工况范围内的总压比和等熵效率都有所降低，且在小流量工况时下降更为明显；在同一级中，轮盖密封泄漏比轮盘密封泄漏严重；在同一压缩机中，随着压缩机级压差的增大，密封对级性能的影响逐渐变大。考虑密封后，密封内泄漏使得离心压缩机级的性能降低，设计点的质量流量降低了约3.5至5个百分点，等熵效率降低了约1.5至6个百分点。

典型轴流对转风机噪声测量与实验研究/杨 野 王良锋 杨党国

摘要：为了研究轴流对转风机的主要噪声源和进出口噪声传播规律，开展了典型轴流对转风机在自由场中的噪声测量实验。实验选用BSWA MPA401型号1/4英寸自由场传声器，分别采用半圆形传声器阵列和非均匀分布的线性传声器阵列对某轴流对转风机噪声特性进行了实验测量，研究了该风机远场噪声频谱特性、噪声指向性特性和进出口噪声源分布特性。结果表明：单音噪声的峰值频率集中在第一级转子的基频及其2倍谐频和两级转子对转的基频上；进口方向噪声声压级显著大于出口方向。第二级转子和下游支板对第一级转子基频噪声阻挡作用明显，一定程度上降低了出口噪声源的声压级。

轮盘-轴组件结合面螺栓等效刚度及其对动力学特性影响的研究/马 跃 吴 甜 孙 新 张 伟 韩清凯

摘要：轮盘-轴组件的结合面特性对转子静动特性有着重要的影响，并且螺栓紧固质量是其中重要因素之一。本文以某轮盘-轴组件为研究对象，采用弹簧阻尼单元等效处理结合面的螺栓连接，建立组件整体有限元模型。然后，基于吉村允孝的结合面等效刚度计算理论，提取试验测得的轮盘-轴组件结合面的面压参数，对等效模型中的弹簧阻尼单元各向刚度进行校准。对计算结果进行对比分析，并结合模态测试的振型和固有频率数据，结果表明，该等效模型能够很好地模拟螺栓连接特性对轮盘-轴组件动态特性的影响。最后，基于该等效模型计算分析了螺栓连接等效连接刚度的大小和离散度对组件动态特性的影响规律。

考虑接触效应的拉杆转子非线性动力学特性分析/申 鹏 刘潇波 赵 立 闫建勇 柳亦兵

摘要：本文建立了两盘拉杆式转子轴承系统动力学模型，模型受不平衡力和非线性油膜力激励，拉杆转子轮盘之间接触刚度由接触理论计算得到，采用4阶龙格库塔法进行求解，并使用分岔图和Poincare映射对比分析了不同的转速下，拉杆转子与单盘整体转子的非线性动特性的差异。通过研究得到以下结论：随着转速变化，相比于单盘整体式转子，考虑盘间接触效应的影响会使系统非线性动力学行为更加复杂，在中高转速范围内拉杆转子系统响应状态在周期运动与准周期运动或混沌运动状态之间出现多次反复，拉杆转子系统初次发生分岔的转速值变大，响应的幅值减小，在低转速范围内，盘间接触状态对系统状态影响较小，系统不受转速变化影响。

主动磁悬浮轴承在压缩机及鼓风机应用的技术进展/阴宏宇 刘 路 王跃方 李健伟

摘要：主动磁悬浮轴承是一种新型的高性能机电一体化产品，具有无机械磨损、噪声低、无需密封和润滑、寿命长和控制灵活等独特优势，在压缩机和风机领域得到成功应用。本文首先介绍了国内外磁悬浮轴承的发展状况，之后，总结了磁悬浮轴承在集成式压缩机领域和磁悬浮鼓风机领域的应用情况。探讨了近十年国内外对于磁悬浮轴承技术的研究进展和其中包括的研究热点问题。最后，展望了磁悬浮轴承未来的应用前景。