目錄
叢書序
前言
第1章 緒論
1.1 引言 001
1.2 葉尖流動非定常性研究進(jìn)展 004
1.2.1 自激非定常性 004
1.2.2 旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性 009
1.2.3 葉尖流動非定常性起源／機(jī)理 017
1.3 葉尖流動非定常性調(diào)控技術(shù)研究進(jìn)展 027
1.3.1 被動式渦流發(fā)生器 027
1.3.2 葉尖噴氣 029
1.3.3 機(jī)匣處理 032
1.4 本書的主要內(nèi)容 034
參考文獻(xiàn) 035
第2章 壓氣機(jī)平面葉柵泄漏渦破碎誘發(fā)
葉尖流動非定常性機(jī)理
2.1 渦破碎的研究進(jìn)展 043
2.1.1 渦破碎的基本理論 043
2.1.2 孤立渦破碎的實驗研究 045
2.1.3 軸流葉輪機(jī)械葉尖泄漏渦破碎的實驗研究 048
2.2 壓氣機(jī)平面葉柵葉尖瞬態(tài)旋渦結(jié)構(gòu)分析 051
2.2.1 泄漏渦未破碎情形下的流場特征 053
2.2.2 非定常誘導(dǎo)渦主導(dǎo)的間歇性泄漏渦破碎 055
2.2.3 反流渦主導(dǎo)的間歇性泄漏渦破碎 060
2.3 平面葉柵葉尖流動非定常性特征分析 065
2.3.1 葉尖流動非定常性的幅值特征 065
2.3.2 葉尖流動非定常性的頻率特征 067
2.4 本章小結(jié) 070
參考文獻(xiàn) 071
第3章 環(huán)形葉柵泄漏渦破碎誘發(fā)葉尖流動非定常性機(jī)理
3.1 基于數(shù)據(jù)挖掘的流場降階方法 075
3.1.1 POD方法 076
3.1.2 DMD方法 078
3.2 環(huán)形葉柵流場自激非定常性機(jī)理 080
3.2.1 環(huán)形葉柵流場旋渦演化機(jī)制 081
3.2.2 環(huán)形葉柵流場數(shù)據(jù)挖掘方法評估 087
3.2.3 渦破碎誘導(dǎo)環(huán)形葉柵葉尖流場非定常性機(jī)理 091
3.3 環(huán)形葉柵流場旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性機(jī)理 103
3.3.1 典型工況下環(huán)形葉柵葉尖旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性特征 103
3.3.2 各攻角條件下環(huán)形葉柵旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性觸發(fā)機(jī)制對比 107
3.4 本章小結(jié) 114
參考文獻(xiàn) 116
第4章 跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖泄漏渦破碎誘發(fā)葉尖流動非定常性機(jī)理
4.1 跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖流場自激非定常性特征 119
4.1.1 流場非定常性總覽 120
4.1.2 非定常波動最強(qiáng)區(qū)域分析 122
4.2 葉尖泄漏渦／激波相互作用機(jī)制及典型渦破碎機(jī)理分析 124
4.2.1 典型葉尖泄漏渦破碎特性及自維持動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制 124
4.2.2 典型工況下泄漏渦破碎誘導(dǎo)葉尖流場自激非定常性演化機(jī)制 128
4.3 跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性機(jī)理分析 137
4.3.1 旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性總覽 137
4.3.2 近失速工況流動非定常性產(chǎn)生機(jī)理 140
4.3.3 旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性產(chǎn)生機(jī)理 144
4.4 本章小結(jié) 145
參考文獻(xiàn) 146
第5章 低亞聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖泄漏流與相鄰葉片
流動相互作用誘發(fā)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性機(jī)理
5.1 低速軸流壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子實驗臺簡介 149
5.1.1 實驗系統(tǒng) 149
5.1.2 實驗測量方法 150
5.2 DES方法簡介 151
5.3 大葉頂間隙下旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性產(chǎn)生機(jī)制 152
5.3.1 網(wǎng)格通道數(shù)對數(shù)值模擬結(jié)果影響的評估 153
5.3.2 總體性能 156
5.3.3 大流量工況流場特征 160
5.3.4 中等流量工況旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性機(jī)理 164
5.3.5 近失速工況旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性機(jī)理 172
5.4 葉頂間隙尺寸對旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性特征的影響 182
5.4.1 總體性能變化 182
5.4.2 近失速工況較小葉頂間隙尺寸壓氣機(jī)的旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性機(jī)制 185
5.4.3 中等流量工況較小葉頂間隙尺寸壓氣機(jī)的流動機(jī)制 196
5.5 旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性產(chǎn)生機(jī)制及影響因素 200
5.6 本章小結(jié) 205
參考文獻(xiàn) 207
第6章 高亞聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖泄漏流與相鄰葉片流動相互作用誘發(fā)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性機(jī)理
6.1 高亞聲速軸流壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子實驗系統(tǒng)簡介 209
6.1.1 實驗系統(tǒng) 209
6.1.2 穩(wěn)態(tài)／動態(tài)測量 211
6.2 動態(tài)壓力信號分析 213
6.2.1 頻譜特性分析 213
6.2.2 周向傳播特性分析 213
6.3 高亞聲速軸流壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性流動機(jī)理 219
6.3.1 旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性的頻譜特征 221
6.3.2 旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性的周向傳播 225
6.3.3 流場非定常性及旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性的物理起源 229
6.4 本章小結(jié) 233
參考文獻(xiàn) 234
第7章 軸對稱端壁造型調(diào)控壓氣機(jī)葉柵葉尖流動非定常性
7.1 軸對稱端壁造型的優(yōu)化設(shè)計方法 237
7.1.1 端壁型線的參數(shù)化及設(shè)計變量 237
7.1.2 優(yōu)化目標(biāo)及優(yōu)化策略 237
7.2 優(yōu)化歷程和最優(yōu)方案 244
7.3 典型帕累托最優(yōu)方案的定常計算結(jié)果分析 246
7.3.1 典型工況下最優(yōu)方案對葉柵氣動性能的影響 246
7.3.2 最優(yōu)方案影響葉尖流場及泄漏渦破碎的流動機(jī)理分析 254
7.4 帕累托最優(yōu)方案對葉尖流動非定常性的控制效果 264
7.4.1 最優(yōu)方案對葉尖流動非定常性的影響 264
7.4.2 最優(yōu)方案調(diào)控葉尖流動非定常性的機(jī)制 265
7.5 基于本征正交分解的帕累托最優(yōu)方案數(shù)據(jù)挖掘 271
7.5.1 基于POD的端壁型線和葉尖流場數(shù)據(jù)挖掘 272
7.5.2 幾何和流場信息的數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果及分析 272
7.6 本章小結(jié) 279
參考文獻(xiàn) 280
第8章 周向單槽調(diào)控壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖流動非定常性
8.1 周向單槽調(diào)控亞聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖流動非定常性的效果及機(jī)理 283
8.1.1 周向淺槽寬度對旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性的影響 283
8.1.2 周向淺槽中心軸向位置對旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定性的影響 292
8.2 周向單槽調(diào)控跨聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖流動非定常性的效果及機(jī)理 298
8.2.1 不同深度周向槽處理機(jī)匣對壓氣機(jī)性能的影響 299
8.2.2 周向槽處理機(jī)匣對流動非定常性及渦破碎的控制效果 299
8.2.3 周向槽處理機(jī)匣調(diào)控葉尖流動非定常性的機(jī)理 302
8.3 本章小結(jié) 307
參考文獻(xiàn) 308