教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-07-0682)
- 作品数：20 被引量：134H指数：8
- 相关作者：谢永慧张荻蓝吉兵汪勇樊涛更多>>
- 相关机构：西安交通大学东方汽轮机有限公司中国电力工程顾问集团华东电力设计院更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家高技术研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理理学金属学及工艺航空宇航科学技术更多>>
- 采用球窝控制边界层分离流动的大涡模拟被引量：4
- 2010年
- 用具有逆压梯度的平板分离流动模拟低压透平叶片吸力面的分离流动,采用基于动力Sma-gorinsky亚格子应力模型的大涡模拟对逆压梯度条件下布置在平板上单个球窝的流动特性及球窝对边界层分离流动控制的效果进行了研究,详细考察了球窝前沿边界层厚度和球窝深度的比值R分别为0.378、0.994和1.453时球窝的流动特性和控制性能.结果表明:R较小时控制性能最好;球窝内部的马蹄涡对球窝的流动起主导作用;球窝内的马蹄涡周期性脱落并在球窝尾迹区形成发夹涡排,发夹涡涡腿紧贴壁面形成流向涡,流向涡卷吸主流高能流体,由此增强了边界层能量.马蹄涡和发夹涡排对分离流动控制起主要作用.
- 蓝吉兵谢永慧张荻
- 关键词：大涡模拟
- 整体围带叶片干摩擦阻尼振动特性实验研究被引量：3
- 2010年
- 干摩擦装置常用于透平叶片以便于增加阻尼和减小振动应力。为了研究具有干摩擦阻尼结构叶片的振动特性,设计并建造了相应的实验台,采用激光测振仪和电涡流传感器等仪器测试了具有干摩擦阻尼围带结构叶片的振动特性,获得了不同围带正压力和激振力作用下叶片的振动频响曲线和模态阻尼比。实验结果表明:在一定的激振力作用下,叶片的共振频率随着围带正压力的增加而增大,其中存在一个最优围带正压力使叶片的共振响应幅值最小、模态阻尼比最大,从而达到最好的摩擦阻尼减振效果,并通过实验确定了叶片围带最优正压力的范围;此外,由于系统具有非线性特性的干摩擦阻尼,在一定的围带正压力作用下,叶片的共振频率随着激振力幅值的增加而降低,模态阻尼比随着激振力幅值的增加而增大。
- 吴君谈芦益张荻谢永慧
- 关键词：叶片干摩擦阻尼
- 具有阻尼拉金和叶顶间隙的汽轮机末级复杂三维流动特性被引量：8
- 2011年
- 为获得具有阻尼拉金和叶顶间隙的叶栅通道内复杂流动的详细状况,采用重整化群湍流模型(RNG k-ε)、壁面函数法、结构化网格,混合平面法建立了三维黏性流动数值模型,基于该模型分析了某汽轮机末级的流动状况。结果表明:阻尼拉金附近沿叶片展向动叶表面静压、通道内流线分布均发生了显著变化,其中吸力面受到的影响更为显著。在叶顶和动叶吸力面上都发生了流动分离现象,表明该处存在分离涡和泄漏涡;同时,由于叶顶间隙的存在,动叶接近叶顶处压力面静压降低,甚至出现低于吸力面的情况,此外考虑阻尼拉金以及考虑阻尼拉金和叶顶间隙的汽轮机末级等熵效率与无阻尼拉金相比分别降低了0.39%和1.23%,表明泄漏损失在以上两种损失中占主要部分。
- 李平张荻何林谢永慧
- 关键词：汽轮机末级叶顶间隙数值模拟
- 大型核电汽轮机焊接转子残余应力数值模型研究被引量：8
- 2009年
- 大功率汽轮机是核电站中的关键动力设备,转子是核电汽轮机中的关键部件,其安全可靠性是汽轮机正常运行的重要保证,由于锻件尺寸的限制,大功率核电汽轮机广泛采用焊接转子。焊接过程中产生的转子热应力和残余应力将可能导致焊缝及其附近区域发生过量变形,诱导裂纹萌生,并影响焊接件的疲劳强度。建立了焊接转子的轴对称和三维有限元模型,研究了大型核电汽轮机焊接转子的变形和残余应力分布规律,获得了焊趾上各点的应力和最大残余应力及其发生区域。所得结果对控制焊接转子质量和结构优化设计具有重要的指导意义。
- 邓实谢永慧
- 关键词：核电汽轮机焊接转子残余应力有限元
- 矩形扩压通道内流动控制的实验与数值研究被引量：2
- 2010年
- 采用粒子成像测速技术和大涡模拟方法对带有涡旋射流的矩形扩压器分离控制的流场进行了实验和数值分析,数值计算结果与实验数据吻合良好。通过分析实验和计算得到相关截面速度和涡量分布,讨论了涡旋射流的二维涡结构;同时应用三维涡识别技术获得了射流产生各种涡旋结构的流动形态,重点研究射流流向涡结构的生成、发展等动力学演化过程。结果表明:射流剪切层涡系的结构随着时间推移从涡卷演化为了涡环;射流孔口前缘的马蹄涡系具有较强的稳定性,反向涡对具有明显的时均特性。此外还通过对比射流控制前后扩压器表面压力系数、分离区长度、扩张段流动形态及观测点功率谱分析等多种方式探讨了射流控制流动分离的控制效果,并指出射流在下游远场形成的纵向涡旋将主流流场边界层外的高能流体卷入到边界层内,增加了边界层内部的流动能量,从而延缓或抑制了流动分离。
- 谢永慧樊涛张荻叶冬挺王顺森
- 关键词：大涡模拟
- 干摩擦阻尼围带叶片振动特性试验研究
- 干摩擦阻尼结构通常用于透平叶片中来降低共振应力。为了研究具有干摩擦阻尼结构叶片的振动特性,设计并建造了干摩擦阻尼涡轮叶片振动特性试验台,测试了具有干摩擦阻尼围带结构模型叶片的振动特性,获得了在一定围带正压力和不同激振力作...
- 吴君宋亚军张荻谢永慧
- 关键词：涡轮叶片干摩擦阻尼激振力
- 透平级三维粘性非定常流动和气流激振力的研究被引量：2
- 2009年
- 针对非定常流动对透平气动性能的影响和导致产生动叶片振动疲劳的气流激振力,深入研究和总结了国内外透平机械的非定常流动,阐述了RNGk-ε湍流模型和双时间步法,并提供了笔者研究的2个汽轮机高压级以及末级的非定常流场与气流激振力的例子.结果表明:采用RNGk-ε湍流模型和双时间步法对透平级进行非定常粘性流场分析可获得更为详细、精确的流场状况以及更为真实的效率;气流激振力和激振力因子的水平与流场状况有密切联系,影响流场的因素(如背压,流量,动静间隙等)发生变化会对气流激振力因子产生影响.此外,还提出了今后进一步研究的思路和方法.
- 谢永慧蓝吉兵张荻丰镇平吴其林钟刚云王建录
- 关键词：透平级粘性非定常流动
- 基于热流固耦合分析的重型燃气轮机透平高压叶片寿命研究被引量：9
- 2011年
- 先进高效的重型燃气轮机透平高压叶片工作在高温、高压、高转速的严苛环境中,为了评估其安全可靠性,本文基于三维稳态粘性Navier-Stokes方程,考虑气动与热物理场的耦合,运用共轭计算技术和SST湍流模型建立了具有完整内外冷却结构的某燃气轮机高压透平叶片热流固耦合分析模型和寿命分析模型,获得了叶片温度分布及相应的应变应力场,并详细分析了叶片上热障涂层和金属基底的寿命状况。研究结果对理解和掌握先进的燃气轮机透平叶片设计技术具有重要参考意义。
- 谢永慧邓实张荻丰镇平漆小兵赵世全王为民
- 关键词：燃气轮机透平叶片
- 汽轮机转子焊接的三维有限元数值模型研究
- 大功率汽轮机是火电和核电站中的关键动力设备,转子是汽轮机中的关键部件,其安全可靠性是汽轮机正常运行的重要保证。采用焊接转子是解决大尺寸转子制造的有效手段,转子焊接过程中的热应力及残余应力是评估转子安全性的重要参数。文中以...
- 谢永慧邓实张荻丰镇平
- 关键词：汽轮机焊接转子残余应力有限元
- 空气环境中水滴和半空间弹性体撞击力学行为的数值模拟被引量：2
- 2011年
- 通过将拉格朗日方法与欧拉方法相耦合,分析了在空气环境中直径为1 mm、速度为150 m/s的球形水滴对半空间弹性体的撞击过程.通过对液固撞击过程的数值模拟,给出了撞击过程中水滴内部的压力分布及其随时间的变化、液固接触边缘射流的形成及其破碎的过程、被撞击固体的变形特点和等效应力及其随时间的变化.结果表明:水滴和被撞击固体的可压缩性对整个撞击过程有重要影响;在撞击的初始阶段,水滴中产生水锤压力并使固体表面产生相对很大的变形和应力,水锤压力的理论值和数值计算的结果具有较好的一致性,验证了耦合数值计算方法的可行性和精确度;射流出现的时间比激波脱体的时间晚,高速射流对不再平坦的固体表面的强烈剪切作用使固体进一步变形,并且液固接触边缘的压力高于内部的压力.
- 韩永强谢永慧张荻蓝吉兵
- 关键词：射流
