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基于高效特征值分析方法的旋转失速先兆预测: 2023年; 旋转失速限制了压气机稳定工作的范围,对其进行深入理解并实现准确预测是控制失速、提高裕度的关键。现有模型大多基于一定程度的几何和流动简化,不考虑三维效应及流动复杂性,直接应用于三维压气机失速预测时仍面临巨大挑战。同时,尽管试验测量和模拟仿真水平不断提高,试验和数值模拟多为唯象研究,缺乏对压气机流动失稳根本原因的揭示。此外,由于三维复杂流动精细化测量和高保真模拟的复杂性,大多数失速研究针对某一压气机若干孤立工况开展,缺乏系统的参数化研究,难以提炼出旋转失速关键影响因素。为弥补试验测试空间分辨率低和非定常流动模拟成本高的缺陷,提出了一种基于三维流动方程高效特征值求解的全局稳定性分析方法。一方面可以获得试验测量难以达到的空间分辨率,另一方面能够以比非定常模拟小2~3个量级的成本获得丰富的三维流场小扰动发展过程。针对某典型跨声速压气机环形叶栅,所发展的分析方法计算成本仅为定常特性线计算的28%,相比于非定常计算实现了约155倍的加速,为压气机旋转失速准确快速预测和机理研究提供了重要的研究工具。; 徐慎忍何晨孙大坤袁蔡嘉曹东明赵家资王丁喜; 关键词：稳定性分析压气机旋转失速

非对称边界下离心压气机失速先兆特性及其调控研究: 离心压气机是涡轮增压器和小型燃气轮机中的核心部件。离心叶轮的设计通常以均匀进/出口边界为基础,而工程中离心叶轮的上/下游经常存在进气弯管和集气蜗壳等非对称结构,使得叶轮各个叶片通道工作在不同边界条件下,容易造成某个叶片通...; 王鹏; 关键词：离心压气机失速先兆进气畸变弯管蜗壳

周向畸变条件下压气机失速先兆分布特征: 2021年; 在低速单转子轴流压气机实验台上开展了周向插板式畸变实验研究,通过安装在叶顶前缘的动态压力传感器和转子出口的梳状五孔探针获取不同插板高度下畸变进气失速特性,结合实验及数值模拟,并采用时域分析法和一维连续小波方法对失速先兆传播特性及失速先兆尺度进行了分析。研究结果表明,失速先兆总是在叶顶前缘位置首先出现,然后由叶顶前缘沿轴向传播至转子出口叶顶位置,之后沿径向传播由叶顶向叶根发展直至失速团占据整个径向叶高。同时,随着畸变强度增加,失速先兆传播速度逐渐增加,且尺度不断增大,从突尖型失速先兆变为长尺度型失速先兆。; 李继超雷建伟刘洋刘洋刘洋宋权斌; 关键词：失速特性失速先兆

压气机失速先兆及转子多工况流场的DMD分析被引量：2: 2020年; 对NASA Rotor 37跨声速轴流压气机级在多工况下的非定常流场进行了流固耦合数值模拟,采用动力学模态分解(DMD)方法得到了流体压力和速度的模态信息并绘制了模态云图,数值判定了压气机各工况的稳定性,获得了流动特征结构,通过模态云图发现了近失速点突尖型失速的初期表现。结果表明:在计算的多种工况中,近失速点和堵塞点均存在不稳定的模态阶次;DMD方法识别的各阶频率与压力信号频谱分析结果的最大误差为0.63%;随着背压上升,相邻两叶片通道内高压低速流体团位置逐渐向叶片前缘移动,范围逐渐扩展;在近失速点,尾缘回流与主流的掺混在叶片吸力面中部产生了半椭球形的旋涡并造成流道堵塞,是突尖型失速的初期表现。; 李康迪杜云祥徐自力; 关键词：跨声速轴流压气机非定常流场

基于单路传感器信号的压气机失速先兆信号重构与识别方法: 本发明提供了一种基于单路传感器信号的压气机失速先兆信号重构与识别方法。首先通过安装在压气机前级机匣周向上的单路传感器获得压力信号；然后根据压气机失速先兆信号的旋转特性,采用信号平移法模拟沿周向的多路传感器输出，实现压气机...; 苏三买刘俊杰陈亚新; 文献传递

基于单路传感器信号的压气机失速先兆信号重构与识别方法: 本发明提供了一种基于单路传感器信号的压气机失速先兆信号重构与识别方法。首先通过安装在压气机前级机匣周向上的单路传感器获得压力信号；然后根据压气机失速先兆信号的旋转特性,采用信号平移法模拟沿周向的多路传感器输出，实现压气机...; 苏三买刘俊杰陈亚新

基于模态波理论的压气机失速先兆识别方法被引量：4: 2017年; 针对压气机气动失速预警存在无法兼顾对渐进型和突尖型失速先兆有效识别的不足,以及提取失速团幅值需要多路传感器信号的局限。分析了压气机失速发展过程中的信号特征;根据压气机失速信号的旋转特性,提出基于单路传感器信号重构周向多路失速先兆信号的方法,讨论了信号重构步长的取值;基于模态波理论,通过对重构信号进行空间傅里叶变换,得到失速扰动信号各阶模态幅值,根据低阶模态的幅值变化实现对渐进型与突尖型失速先兆的识别。以某压气机为例进行仿真,结果表明:当信号重构的步长小于突尖波时间尺度的一半时,重构的多路信号能够复现压气机周向位置失速发展过程,且步长越小,越有利于失速先兆的识别;由模态分解得到的1阶模态幅值的变化能够有效反映失速发展过程;通过合理设置模态幅值的阀值,可以在失速发展前期对失速先兆进行准确识别,从而,基于单路传感器失速信号即可实现对渐进型失速和突尖型失速均能进行预警。; 刘俊杰苏三买孙占恒翟向博

叶根失速先兆触发跨声速压气机失速的机制研究被引量：6: 2017年; 实验中发现了一种起始于叶根的新型压气机失速先兆,为了探索这种先兆的初始扰动特征及失速的动态发展机制,对该压气机开展全周非定常数值研究。数值结果表明,在压气机进入失速的过程中,静子叶根区域首先形成堵塞区,验证了失速初始扰动起源于叶根区域。该扰动由六个轴对称分布、以45%转子转速旋转的堵塞团组成。随着失速程度的加深,静子叶根堵塞团在低叶高范围内合并为整圈的分离区,造成整个叶根区域流动的堵塞。叶根的堵塞导致气流从堵塞区上方绕行,加快了叶尖区域的流动速度,激波的增强导致叶顶泄漏涡破碎程度加剧,形成转子叶尖堵塞区并发展为旋转失速团,最终导致压气机失速。; 武文倩胡加国胡加国李秋实; 关键词：跨声速压气机旋转失速

相邻动叶异常偏转对两级轴流风机失速先兆影响机理研究: 动叶可调式轴流风机通过改变动叶角度调节风机流量，使风机具有较高的运行效率。在运行调整过程中，一个或多个动叶安装角度非同步调整现象时有发生，导致风机性能改变。研究动叶角度异常偏转对轴流风机失速先兆诱发的影响机理具有重要的理...; 曲耀鹏; 关键词：轴流风机

基于小波变换相位差的压缩机内部模态失速先兆分析（英文）被引量：5: 2017年; 由于模态波经常作为一种失速先兆出现在压缩机发生失速前,因而对它的识别与分析都非常重要。近年来,小波变换被越来越多的研究者用来分析失速先兆,然而很少有人关注小波变换原始的表达式。基于对前人模态失速理论的深刻理解和小波变换的进一步推导,本文提出了一种用来分析模态波特征的新方法。这种方法需要使用叶轮进口或出口附近周向的动态压力数据。而当小波变换的两个特定条件满足时,模态波的模态数和传播速度等可以通过小波变换的相位差得到。该方法的可行性使用已公布的一台轴流压缩机实验数据进行了验证,也同时在一台离心压缩机上进行相关实验。通过该方法,可以判断出动态信号中明显的波动成分属不属于模态失速,同时得到模态波的特征参数。因而,这种新方法可以作为压缩机内部模态失速分析的一种前处理手段。; 薛翔王彤安正浩; 关键词：失速先兆压缩机小波变换

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