Three-Dimensional Separation in Complex Internal Flow Fields
复杂内部流场的三维分离
基本信息
- 批准号:10305017
- 负责人:
- 金额:$ 23.42万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (A).
- 财政年份:1998
- 资助国家:日本
- 起止时间:1998 至 2000
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Evolution and structure of rotating stall cells in an axial compressor rotor have been investigated. To capture the flow field phase-locked to both of the rotor and the stall cell, a double phase-locked averaging technique has been developed. Time-dependent ensemble averages of three-dimensional velocity components upstream and downstream of the rotor have been obtained with a slanted hot-wire, and pressure distributions on the casing wall with high response pressure transducers.The short length-scale stall cell is characterized by a concentrated vortex spanning from the casing wall ahead of the rotor to the blade suction surface. In the long length-scale stall cell, the separation vortices go upstream irregularly when blade separation develops in the front half of the cell, and reenter the rotor on the hub side in the rear half of it. Behavior of casing wall pressure disturbances corresponding to the short and long length-scale stall cells is different depending on the stator-rotor gap. For the large and middle gap, the stall inception is detected by a spiky short length-scale disturbance, and the number of spiky waves increases to generate the high frequency waves. They becomes the short length-scale part-span stall cells at the mild stall for the large gap, while they turn into a big stall cell with growth or a long length-scale disturbance for the middle gap. In the latter case, therefore, the stalling process was identified with 'high frequency stall inception'. For the small stator-rotor gap, the stalling process is identified with 'long wave-length stall inception', and supported the recent computational model for the short wave-length stall inception by showing that closing the rotor-stator gaps suppressed the growth of short length-scale disturbances. It is found that the short length-scale disturbance results from a separation vortex from a blade surface to reduce circulation.
研究了轴流压缩机转子中旋转失速单元的演变和结构。为了捕获与转子和失速单元均锁相的流场,开发了双锁相平均技术。使用倾斜热线获得了转子上游和下游三维速度分量的时间相关系综平均值,并使用高响应压力传感器获得了套管壁上的压力分布。短长度尺度失速单元的特点是从转子前面的壳体壁跨越到叶片吸力表面的集中涡流。在长尺寸失速单元中,当单元前半部分发生叶片分离时,分离涡不规则地向上游流动,并在单元后半部分的轮毂侧重新进入转子。与短和长尺度失速单元对应的壳体壁压力扰动的行为根据定子-转子间隙而不同。对于大间隙和中间隙,失速起始是通过尖峰短长度扰动来检测的,并且尖峰波的数量增加以产生高频波。对于大间隙,它们在轻度失速处变成短长度尺度部分跨度失速细胞,而对于中间间隙,它们变成具有生长或长尺度扰动的大失速细胞。因此,在后一种情况下,失速过程被识别为“高频失速开始”。对于小定子-转子间隙,失速过程被识别为“长波长失速起始”,并通过表明关闭转子-定子间隙抑制了失速的增长来支持短波长失速起始的最新计算模型。短尺度扰动。研究发现,短长度尺度扰动是由叶片表面的分离涡流减少循环引起的。
项目成果
期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
井上雅弘: "軸流圧縮機における小スケール多重旋回失速セルの伝播のメカニズム"日本機械学会論文集,B編. 66-643. 804-809 (2000)
Masahiro Inoue:“轴流式压缩机中小型多旋转失速单元的传播机制”,日本机械工程师学会会刊,B 版 66-643(2000 年)。
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- 发表时间:
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Masahiro INOUE et al.: "Development od Multiple Cells with Short Length-Scale Stall in an Axial Compressor Rotor"Transactions of JSME, Series B. Vol.65, No. 640. 4021-4026 (1999)
Masahiro INOUE 等人:“轴向压缩机转子中具有短长度尺度失速的多个单元的开发”JSME 交易,系列 B.第 65 卷,第 640 期。4021-4026 (1999)
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Masahiro INOUE et al.: "Visualization of Multiple Stall Cells propagating in an Axial Compressor Rotor"Proceedings of the 3rd ASME/JSME Joint Fluids Engineering Conference. (1999)
Masahiro INOUE 等人:“轴向压缩机转子中传播的多个失速单元的可视化”第三届 ASME/JSME 联合流体工程会议论文集。
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- 发表时间:
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Masahiro INOUE et al.: "Propagation of Multiple Short Length-Scale Stall Cells in an AxialCompressor Rotor"Transactions of ASME, Journal of Turbomachinery. 122-1. 45-54 (2000)
Masahiro INOUE 等人:“轴向压缩机转子中多个短长度尺度失速单元的传播”ASME 汇刊,涡轮机械杂志。
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- 发表时间:
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- 作者:
- 通讯作者:
Masahiro INOUE: "Measurements of Rotating Stall Cells in an Axial Compressor Rotor by Means of Double Phase-Locked Averaging Technique"Proc.of the 7th Asian Intern.Conf.on Fluid Machinery. 97-106 (2000)
Masahiro INOUE:“通过双锁相平均技术测量轴流式压缩机转子中的旋转失速单元”第七届亚洲流体机械国际会议论文集。
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