摘要：为探究涡轮高效设计技术,从低维优化层面出发,提出了一种基于粒子群优化算法的多级低压涡轮一维设计和优化方法。该方法以涡轮效率为目标,通过建立涡轮子午流道形式以及气动特性等约束条件将涡轮一维设计转化成包含约束限制的极大值优化问题。在验证粒子群算法优化性能的基础上发展了多级低压涡轮一维气动优化设计程序,该程序通过优化地选取涡轮各级的多个设计变量,有效地生成满足多个约束条件的级最佳速度三角形以及最佳初步子午流道形式。利用该程序完成了原型低压涡轮的优化改型工作,三维数值模拟结果表明,优化改型方案在设计点和非设计点的气动性能均获得了不同程度的改善。

摘要：针对小型发动机任务及涡轮部件的工作环境,详细分析了小型发动机涡轮部件内部流动特点,探讨了小型发动机涡轮的气动设计思路和方法,并在此基础上完成了某1 000 daN推力量级的小型涡扇发动机高/低压涡轮部件的气动方案设计,三维黏性数值模拟结果表明,所设计的高/低压涡轮均达到了发动机总体方案的要求且具有较高的气动效率.

摘要：通过改变前缘几何形状来分析其在设计攻角、非设计攻角下前缘附近的流动机理.研究结果表明:在宽工况范围内椭圆型前缘表现出了较优越的性能,不但在设计攻角下能很好抑制吸力峰的强度以避免前缘分离泡的产生,而且在较宽的攻角范围内都能保证前缘附近边界层状态基本不变.当正攻角很大时,不同前缘形状前缘附近都会出现分离泡,且会诱导边界层发生转捩,但椭圆型前缘边界层开始发生转捩的攻角会向大攻角方向移动.在20°攻角下,椭圆型前缘叶型的损失相比基准叶型下降了7%左右.进口湍流度的增加不会改变吸力峰的强度但可以减弱前缘分离泡的强度.

摘要：对某型带支板超紧凑涡轮级间过渡段进行了数值模拟,讨论了综合评价过渡段气动性能的方法,分析了超紧凑过渡段内典型流动特征,并针对该超紧凑过渡段进行了改型设计。结果表明,考虑压缩性、面积比、出口面选取等影响因素的扩压效率计算能更加合理的描述过渡段扩压性能;超紧凑过渡段中机匣流动分离以及支板表面径向流动较强,从而形成复杂的二次流动结构,导致超紧凑过渡段内流动损失增加,是超紧凑过渡段内典型的流动特征;通过优化机匣和轮毂局部曲率,同时合理调整支板厚度分布和流向面积分布,优化设计后的超紧凑过渡段叶栅效率提高了4%,扩压效率提高了10.8%,出口面二次流动能减小了38%。

摘要：为了推动先进航空发动机陶瓷基复合材料(CMCs)涡轮叶片设计技术进步,以典型涡扇发动机基准性能参数为原始数据,按照涡轮叶片正向设计流程,从气动设计,到结构设计,再到变形及强度分析,梳理出以材料强度为约束,发动机推力和耗油率为输入值,涡轮叶片叶身模型为结果的概念设计方法。设计了一种陶瓷基复合材料低压涡轮转子叶片,该叶片实心无冷却,设计工况下的气动性能、强度和振动特性仿真结果满足设计要求。安全储备系数可达1.8,涡轮盘外载预估减少50%,验证了陶瓷基复合材料用于先进航空发动机热端部件的可行性。涡轮效率提高0.98%~1.17%表明陶瓷基复合材料具有提升先进航空发动机热端部件性能的潜力。

摘要：针对航空发动机排气温度高精度测试的需求,采用流热耦合的数值模拟方法研究了某型屏蔽式热电偶在马赫数为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6五种工况下的速度误差、导热误差、辐射误差的大小和变化趋势,以及偶丝长径比、屏蔽罩进出口面积比对屏蔽式热电偶稳态误差的影响规律。结果表明:在马赫数小于0.3工况下,辐射误差占总误差的比例最高;而在马赫数为0.6工况下,导热误差成为影响测温精度的最主要因素;合理地增加偶丝长径比能显著地降低导热误差,减小进出口面积比值会使速度误差增大辐射误差减少;因此,存在最佳的进出口面积比使得总稳态误差最小。最后选取了偶丝长径比为12,屏蔽罩进出口面积比为6对原屏蔽式热电偶进行了改型设计,使该屏蔽式热电偶的总稳态误差降低50%以上。

摘要：本文对某型部分冠低压涡轮叶冠泄漏流动的流动特征和损失进行了分析,探讨了部分冠容腔内的损失机理,对部分冠叶冠结构进行了气动优化和结构减重两个阶段的优化设计,分析了气动优化设计前后流动和损失的变化。结果表明叶冠容腔出口腔内存在严重的主流入侵现象与周向泄漏;由此引发的掺混损失使得出口腔内的损失最为显著,占叶冠容腔总损失的80%;优化后的叶冠缘板结构能够有效消除周向泄漏,抑制主流入侵从而提升涡轮级性能0.54%;合理设计叶冠结构可以实现相比原型部分冠减重6.1%的同时提升0.48%涡轮级效率。

摘要：在不带冠转子通道内部,叶尖泄漏流动与端区二次流相互作用,对涡轮性能有较大影响。本文通过改变机匣后台阶高度R,得到了不同的余高设计,并采用数值模拟方法对比分析了余高对涡轮性能和转子尖区流动的影响。结果表明,随着余高高度增大,马蹄涡压力侧分支强度增强,并向叶中迁移,加强了二次流动,进一步影响泄漏流动。对本文研究的涡轮转子,当余高高度为两倍间隙高度时,能够有效降低二次流和泄漏流损失,涡轮性能提高0.2%。

摘要：随着科技的发展以及人们对生活质量的追求的提高,人们对于鱼缸也提出了智能化的要求,本设计就是在这样的背景之下产生的。本设计模型由单片机系统、传感器系统以及执行系统组成。其中传感器系统中的温度传感器负责检测并传递温度信息,与单片机、继电器、加热棒相配合,完成水温自动调节的工作。液位的检测由两个红外传感器完成,通过检测水位来指引抽水机的工作,以顺利的完成换水的工作。通过不断的论证分析,验证了该种设计的可行性。

摘要：水文曲线的自动绘制及图形储存是水文工作中的难点,专门开发的水文曲线绘图系统能够自动绘制多种水文曲线,包括水位—流量关系线、单断沙关系线、过程线、河道大断面图及跨年度的曲线套绘;系统设计采用C++编程语言、嵌入式数据库以及计算机图形技术,界面友好,操作方便。对水位—流量关系线精度进行的分析表明,系统误差、随机不确定度、符号检验、适线检验、偏离值检验等均达到有关规范要求。系统的开发填补了自动绘制水文曲线的技术空白,为黄河水文电子图库的建立提供了技术支持。