段文华
- 作品数：8 被引量：44H指数：4
- 供职机构：西北工业大学动力与能源学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术更多>>
- 航空发动机气动声学设计的理论、模型和方法被引量：9
- 2021年
- 根据对飞机噪声控制技术历史发展演化过程的总结分析,研究了民用航空发动机气动与声学一体化设计的目标、方法、流程、理论模型和发展趋势等。基于对航空发动机气动设计过程的分析,给出了航空发动机气动与声学一体化设计的流程和方法。分别从"发动机总体热力循环设计""发动机部件通流设计""发动机部件三维详细设计"等三个流程,介绍了航空发动机声学设计理论和技术国内外的发展情况,详细论述了发动机气动声学设计的理论、模型和方法,分析了目前航空发动机声学设计理论的主要问题及未来的研究重点,并以具体发动机设计实例分析了不同设计阶段航空发动机的气动与声学一体化设计方法思想。
- 乔渭阳王良锋段文华赵磊
- 关键词：发动机噪声飞机噪声气动声学
- 高马赫数低雷诺数的涡轮叶栅试验
- 2024年
- 以高速低压涡轮叶型为研究对象,在高马赫数低雷诺数条件下,对叶栅损失进行了平面叶栅试验研究和数值模拟研究。试验研究了等熵出口马赫数范围0.66~1.23,雷诺数范围1.1×10^(5)~9.0×10^(5)条件下平面叶栅损失特性,并对典型工况下的流场进行了数值模拟。重点分析了高亚声速条件下雷诺数对叶栅性能的影响及跨声速条件下不同雷诺数条件下激波对边界层流动的影响。结果表明:在高亚声速条件下,随着雷诺数的降低,吸力面从无分离逐步发展为闭式分离泡,最终开式分离;层流分离的起始位置受等熵出口马赫数影响不大,出口马赫数影响分离边界层的转捩和再附。跨声速条件下叶片吸力面将会发生激波层流边界层干涉,干涉后的边界层流动取决于雷诺数大小和激波的强度。数值模拟的结果与试验结果一致性良好,但在极低雷诺数条件下对压力系数的预测存在数值上的差异。
- 段文华陈伟杰赵鑫雨乔渭阳
- 关键词：高马赫数低雷诺数低压涡轮边界层激波
- 倾斜/弯曲导叶对跨声速涡轮非定常性能的影响被引量：3
- 2019年
- 为探究倾斜/弯曲导叶对涡轮气动性能及非定常性的影响,采用SAS SST方法求解N-S方程组,对不同倾斜/弯曲导叶构型的跨声速涡轮级进行全三维黏性非定常数值模拟.分析倾斜/弯曲导叶对涡轮级效率及效率波动的影响,以及对导叶和下游动叶总扰动强度、各阶谐频扰动强度的影响,结合时空图将扰动与流动现象进行关联,探究导叶构型影响涡轮非定常性的机理.结果表明:正倾斜和正弯曲导叶可以有效地提升涡轮级效率,并减小涡轮级效率波动水平,使得涡轮级运行更加平稳;跨声速涡轮转子叶片上主要气动扰动来源于导叶尾缘激波在下游转子叶片上移动及反射产生的压力扰动,倾斜/弯曲导叶可以有效降低转子叶片扰动强度;正倾斜导叶主要通过影响一阶谐频的扰动强度来降低转子叶根和叶尖的总扰动强度,但叶中区域扰动强度则通过降低二阶及更高阶谐频上的扰动实现;正弯曲导叶转子叶根位置的扰动强度降低主要通过三阶谐频扰动强度降低实现,叶尖区域扰动强度的降低主要通过一阶谐频扰动降低来实现,而叶中区域的扰动强度则通过各阶谐频上扰动强度共同降低实现.
- 刘建乔渭阳段文华
- 关键词：气动性能非定常性数值模拟
- 尾缘锯齿结构对叶片边界层不稳定噪声的影响被引量：12
- 2016年
- 实验研究了不同雷诺数（2×10^5-8×10^5）、不同攻角状态下,3种相同波长（4%弦长）不同振幅（分别为5%、10%、15%弦长）尾缘锯齿结构对叶片层流边界层不稳定噪声的影响。研究表明,在0°攻角状态下,尾缘锯齿会增强甚至诱导产生新的不稳定噪声,显著增大叶片自噪声;在大攻角状态下,尾缘锯齿会减弱甚至完全抑制不稳定噪声,降噪量高达40dB,降噪机制在于尾缘锯齿结构破坏了不稳定噪声产生所需的声学反馈回路。尾缘锯齿会降低不稳定噪声频率,且锯齿振幅越大,不稳定噪声频率越低。
- 陈伟杰乔渭阳仝帆段文华刘团结
- 关键词：层流边界层T-S波
- 吸力面射流对涡轮激波/附面层干涉的影响被引量：1
- 2019年
- 随着涡轮级负荷增大,跨声速涡轮中激波损失在总损失中所占比例越来越大。采用大涡模拟方法对跨声速涡轮叶栅吸力面喉部位置射流对激波/附面层干涉(SWBLI)的影响进行研究。结果表明:射流的引入会加强入射激波强度和SWBLI,但分离泡长度有所减小。激波加强了叶片表面压力波动,在各激波位置波动达到幅值,最大波动幅值达当地时均压力的13%;加入射流后,射流下游吸力面压力波动水平增加,但是SWBLI造成的流动非定常性明显减弱。
- 刘建乔渭阳魏佐君段文华
- 关键词：大涡模拟射流
- 前缘锯齿对边界层不稳定噪声的影响被引量：13
- 2016年
- 为探索仿生学前缘锯齿结构的降噪规律,试验研究了低雷诺数到中等雷诺数（Re=（2~8）×10~5）不同攻角状态下9种前缘锯齿结构对叶片层流边界层不稳定噪声的影响。研究表明：前缘锯齿可以减弱甚至完全抑制边界层不稳定噪声,降噪效果对锯齿振幅和锯齿波长均比较敏感,锯齿振幅越大、波长越小,降噪效果越好,降噪量可达30dB;前缘锯齿结构可以诱导产生流向涡,影响叶片下游边界层流动,破坏声学反馈回路;前缘锯齿对边界层不稳定噪声峰值频率没有影响。
- 陈伟杰乔渭阳仝帆段文华刘团结
- 关键词：前缘锯齿T-S波
- 涡轮转子叶尖泄漏涡涡核稳定性及控制被引量：8
- 2018年
- 以GE-E3第一级涡轮转子为研究对象,对转子叶尖泄漏涡涡核破碎特征和稳定性机理进行了分析和归纳。研究表明:叶尖泄漏涡涡核破碎的动力是离心不稳定性;发生失稳后,涡核区域迅速膨胀,形成低速的回流区;涡核的稳定性取决于螺旋因子和逆压梯度两个因素。然后,从涡核稳定性的角度开展了叶尖泄漏损失控制的研究,计算表明:叶尖叶型的负荷前移能够减少叶片尾缘附近间隙内的横向压力梯度;吸力面喉部位置以后型线拉直能够减少喉道后的扩压系数;通过这两个措施生成的新叶片能够有效地减弱叶尖泄漏涡,抑制涡核的不稳定性,减少叶尖泄漏流损失。
- 魏佐君段文华乔渭阳刘建韩品连
- 关键词：涡轮叶尖泄漏涡稳定性控制气动损失
- 刮削作用对涡轮转子机匣通道涡形成的影响被引量：2
- 2018年
- 采用数值方法求解耦合剪切应力输运(SST)湍流模型的雷诺平均Navier-Stokes方程组,研究了不同间隙尺寸下GE-E3高压涡轮第一级转子内刮削作用对机匣通道涡形成和发展的影响。通过与轮毂通道涡结构的对比,发现机匣通道涡层次结构与经典二次流理论存在明显的差异,并对该差异形成的原因进行了深入探索。结果表明:叶顶对机匣边界层的刮削作用在机匣通道涡的形成过程中占主导作用,刮削作用使得流向叶片吸力面的来流机匣边界层在交汇点区域从内层向外层卷起,形成层次结构相反的机匣通道涡;叶顶浸入比值是影响转子机匣通道涡形成的重要参数,随着比值的增大,机匣通道涡损失先增大后减小;只有在间隙尺寸较大情况下,叶尖间隙的"抽吸作用"才能抑制机匣通道涡的发展。
- 魏佐君乔渭阳段文华刘建
- 关键词：涡轮转子二次流
