叶轮机械弯扭叶片的研究现状及发展趋势

弯扭叶片在20世纪90年代已在英、美等发达国家较普遍地得到应用，在我国也成功地应用于蒸汽轮机，在航空发动机涡轮中的应用也有了良好的开端。文章就叶片弯曲降低能量损失的机理以及静态和动态实验对采用弯曲叶片的效果做了综合评述，对压气机采用弯曲叶片的科研进展，以及遇到的难点也作了概要的介绍。根据我们的设计经验，在文章的最后总结了弯曲叶片级设计时应遵循的几条原则。     

随机抽样中的Alias算法及其改进

为减少随机数的使用次数和降低抽样时间,基于等概化思路(或古典概型思路),对著名的Alias抽样方法进行了改进.以存储空间的少量增加为代价,使改进后的抽样方法A_Ⅰ和A_Ⅱ随机数的平均使用次数为Alias方法的75%和62.5%,平均抽样时间大约为Alias方法的80%和70%.     

设计工况下非轴对称端壁造型方法对涡轮动叶性能的影响

为揭示非轴对称端壁控制涡轮动叶二次流的物理机制,采用三角函数造型方法,对设计工况下某一燃气涡轮的第一级动叶进行数值研究.结果表明,只有在合适的非轴对称端壁半径扰动量下,才能获得较好的气动收益;扰动半径在5%～10%叶高内,性能会有所提升.相对于造型幅值,气动性能对造型几何位置更为敏感.本文采用的三角函数造型法主要通过合理降低横向压力梯度,推迟通道涡发展,从而减弱通道涡强度和维度,进而降低流动损失.     

ЦИAM损失模型的修正及其对气冷涡轮S2流面优化的影响

对10组ЦИАМ的叶型数据进行分析,比较了原始ЦИАМ损失模型所预测的和实验所得的损失数据.在此基础上,从临界速度系数、尾迹损失、马赫数、二次流损失沿叶高分布等方面对ЦИAM模型进行了修正.通过对某四级涡轮S2正问题计算结果分析可知,修正后的损失模型预测叶型损失误差相对于实验结果从37.56%下降到了22.59%,而总损失的误差从38.31%下降到了30.95%,且其S2优化所得叶片沿叶高扭曲规律与基于原始模型的优化结果有较大差别,总体上说,大部分叶栅出口气流角的根部大顶部小趋势比原型更加强烈,但个别叶栅则呈现根部和顶部大而中间小的特点.     

基于XML的BOM多视图映射方法研究

产品的BOM数据贯穿于产品的整个生命周期,是各应用系统之间进行数据集成的桥梁和基础.BOM多视图之间的映射一直是企业集成的关键,也是一个难点问题.XML由于其本身具有很多优越性,非常适合用来表示BOM,易于实现BOM在不同系统之间的共享和传递.以EBOM向MBOM映射为例为实现BOM多视图间的重构,给系统的集成提供了一种非常有希望的解决方法.     

采用局部-整体映射模型的壁板铆接变形预测

针对现有壁板铆接变形预测方法预测精度低、计算周期长的问题,提出了一种采用局部-整体映射模型的壁板铆接变形预测方法。依据壁板装配工艺流程分析,确定了引起壁板铆接变形的主要原因;结合增扩自由度法,解决了壁板铆接体-壳连接建模中的应力不协调问题,并用于构建壁板铆接局部-整体映射模型;基于局部-整体映射模型,将钉孔周围复杂的应力应变状态传递到壁板整体薄壳模型上,实现了壁板铆接变形预测。计算结果表明:在十钉铆接结构中,与全实体动态铆接模型相比,单钉的平均计算时间从55min降为15min,变形分布与大小基本相同;某壁板变形预测结果与实验结果相比,测量点的最大变形值偏差为0.062mm,平均偏差为0.01mm,相关性系数为0.898。该模型显著提高了计算效率,且具有有效性,为进一步铆接变形的控制研究提供了理论依据。     

展弦比对某跨音速风扇性能影响的数值研究(英文)

使用数值模拟方法,对比研究了三个采用不同大小动叶展弦比设计得到的高负荷跨音速风扇的性能.设计方案选择的动叶展弦比分别为0.937,0.871,0.804.计算结果表明,动叶展弦比大小对风扇性能影响显著.采用较大展弦比设计的风扇具有更宽广的流量范围,但是最高效率点偏低,而且总压比范围较小.通过流场分析揭示了转子展弦比的变化会影响到气动负荷在叶展方向的分布规律.使用较大展弦比设计时,动叶顶部激波损失增加,通流能力下降.     

不同攻角下叶片弯曲对涡轮静叶流场的影响

计算并分析了高马赫数情况下,直叶片及正弯20°叶片在攻角分别为0°、±10°、±20°及±30°的情况下的流场结构. 采用的数值方法为具有TVD性质的三阶精度GODUNOV格式,湍流模型为B-L代数模型. 计算结果表明,在较大的攻角范围内,正弯叶片可以减小叶栅流道内通道涡的强度,并且由于两端壁的附面层被吸入主流,使得正弯叶片中的能量损失减小. 攻角越大,正弯叶片的作用越明显.     

动静叶相互干涉的三维非定常流场数值模拟

将双时间步法应用于叶栅级的全三维黏性非定常数值求解,讨论了分区算法中内边界条件的给定问题,本算法可保证分区边界上具有与内点相同的精度,具有很好的数值稳定性,且通量基本守恒,将该方法应用于具有弯曲导叶的涡轮级的计算可得到典型的非定常流谱,揭示了动静叶之间的相互干涉对叶片气动性能的影响,数值计算结果表明本文给出的算法是合理有效的。     

统一产品结构模型构建

在强调产品设计、工艺设计、分析、制造、装配、销售和其他各种生产活动一体化的今天,产品全生命周期建模是对产品进行定义和管理的基础。按照认知学规律,逐步构建出了一个统一产品结构数据模型,将产品全生命周期数据组织在一起,实现了产品数据的一致性和共享性。