全金楼 作品数:5 被引量:9 H指数:2 供职机构: 西北工业大学动力与能源学院翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国航空科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 理学 一般工业技术 更多>>
一种高效的叶轮机叶片失谐分析方法 为了快速获得叶轮机叶片的失谐特性,基于气动力降阶模型提出了一种高效的叶轮机叶片失谐分析方法.该方法利用系统辨识技术和一些基本假设来构建叶栅非定常气动力降阶模型,并在状态空间内耦合结构运动方程,得到开环气动弹性模型,通过改... 全金楼 张伟伟 苏丹 叶正寅基于气动力降阶模型的叶轮机叶片失谐分析方法 为了快速获得叶轮机叶片的失谐特性,本文基于气动力降阶模型提出了一种高效分析叶轮机叶片失谐特性的降阶方法(ROM).针对STCF4算例,该方法对失谐的模拟和直接CFD结果吻合的很好,计算效率提高了两个量级. 全金楼 张伟伟 苏丹 叶正寅关键词:航空器 文献传递 基于CFD技术的高效叶栅耦合颤振分析方法 被引量:3 2014年 为了考虑叶轮机叶片结构与流体之间的耦合效应,同时提高叶轮机颤振数值研究的效率,发展了一种基于非定常气动力降阶模型(ROM)的叶栅耦合颤振分析方法.该方法运用时域计算流体力学(CFD)技术计算少数几个叶片的非定常气动力,通过系统辨识及一些假设构建整个叶栅振动的非定常气动力降阶模型,并在状态空间耦合叶栅结构动力学方程建立叶栅气动弹性方程,采用特征值和时域仿真分析该系统稳定性.运用该降阶耦合方法对STCF4(StandardTest Configuration 4)以及NASA Rotor67叶栅系统的稳定性进行了计算.通过与直接计算流体力学/计算结构动力学(CFD/CSD)耦合方法和非耦合方法计算结果的比较验证了该方法的准确性,且该降价耦合方法的计算效率相对于直接CFD/CSD耦合方法提高了1~2个量级,为叶轮机气动弹性参数研究、失谐研究以及多模态耦合计算等提供了便利. 苏丹 张伟伟 全金楼 马明生 叶正寅关键词:叶栅 气动弹性 颤振 降阶模型 计算流体力学 基于CFD/CSD时域耦合方法的多通道叶栅颤振分析 被引量:5 2013年 为了对叶轮机多通道叶栅颤振进行研究分析,基于时域计算流体力学(CFD)方法,耦合简化的结构动力学方程,运用杂交的线性多步方法实现了对多通道叶栅的时域耦合颤振仿真。该耦合方法通过分析叶片的动力响应特性,获得叶栅的气动弹性稳定性特征。以标准叶栅颤振模型——STCF4(Standard Test Configuration 4)为算例,计算结果表明该耦合方法与经典非耦合方法在对失稳区域的预测结果吻合得很好,证实了该耦合方法的正确性。运用该耦合方法计算了不同通道数下的自由响应,对比发现真实的叶轮机颤振与外流机翼颤振失稳的不同之处在于叶轮机叶排颤振失稳在很大程度上是一个多模态同时失稳问题;且由于出现不稳定的分支频率和阻尼都接近,叶片的时域响应会出现典型的葫芦节型发散。 全金楼 张伟伟 苏丹 叶正寅关键词:叶轮机 气动弹性 颤振 叶轮机失谐叶片流固耦合颤振高效分析方法 被引量:1 2018年 直接流固耦合算法耗时极大,因此传统的失谐叶盘结构系统颤振研究一般将气动力忽略或将其当成小扰动。为了快速、准确分析叶轮机失谐叶片的颤振特性,基于气动力降阶模型提出了一种高效的叶轮机失谐叶片流固耦合分析方法。该方法利用系统辨识技术和一些基本假设来构建叶栅非定常气动力降阶模型,并在状态空间内耦合结构运动方程,得到气动弹性模型,通过改变部分叶片的结构参数来研究失谐对系统流固耦合颤振稳定性的影响。针对STCF 4算例,该方法计算得到的响应结果和直接CFD的结果吻合良好,但计算效率却提高了近2个数量级。运用该方法研究叶排系统的刚度失谐,通过求解气动弹性矩阵的特征值快速获得了系统的稳定性特征。结果表明,刚度失谐可以明显改善系统的颤振稳定性,也会导致模态局部化。失谐方式、失谐量和流固耦合作用对失谐后系统的颤振稳定性都有明显影响。 刘战合 全金楼 全金楼 苏丹 苏丹关键词:降阶模型 流固耦合 气动弹性 颤振 失谐