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[发明专利]一种转静叶联合自适应调节的多级轴流压气机-CN201710605464.9有效
发明人： 陆利蓬;唐雨萌;柳阳威;王鸣 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-07-24 - 公布日： 2021-02-09 - 主分类号： F04D29/38 文献下载
摘要：本发明涉及多级轴流压气机，公开了一种转静叶联合调节的多级轴流压气机，包括目标转子叶片、下游静子叶片、下游静子叶片轮盘、目标转子叶片轮盘及与发动机轴同步旋转的转子轮盘引流腔结构；通过射流气体导流腔中导向叶片使得引流气体具有与转子相同的牵连速度，并进一步通过射流槽分别作用于目标转子叶片端区及叶尖。根据多级压气机逐级加压的特点，在下游静子组合抽吸槽与目标转子端区及叶尖形成自适应的抽吸及附壁射流，有效抑制了多级压气机转静子三维角区分离流动，改善了转子叶尖泄漏流动，有效防止了由于三维角区分离及叶尖处前缘溢流、尾缘反流造成的旋转失速，增强了目标转子的旋转稳定性，提高了裕度，拓宽了压气机的稳定工作工况范围。
一种转静叶联合自适应调节多级轴流压气

[发明专利]一种同时改善静子角区流动的自循环处理机匣-CN201710605421.0有效
发明人：柳阳威;唐雨萌;陆利蓬;王鸣 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-07-24 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： F04D29/52 文献下载
摘要：本发明涉及多级轴流压气机处理机匣，公开了一种同时改善静子角区流动的自循环处理机匣，包括目标转子叶片、下游静子叶片、机匣及位于其内部的引气管结构；在目标转子叶尖前缘处机匣内部布置有贯通整个周向的导流腔结构，导流腔出口前沿周向均匀布置有用于调节射流方向的导流腔出口前导叶，且导叶的出口方向与目标转子叶尖预旋方向一致。根据多级压气机逐级加压的特点，在下游静子叶片组合抽吸槽与目标转子叶尖导流腔出口处压差作用下形成自适应的抽吸、射流，有效抑制压气机静子三维角区分离流动的同时通过与转子叶尖预旋方向一致的周向均匀射流避免了动叶旋转失速的过早发生，增加了转子叶片旋转稳定性及裕度，拓宽了压气机的稳定工作工况范围。
一种同时改善静子角区流动循环处理机

[发明专利]一种前后级静子自适应吹吸气的多级轴流压气机-CN201710605400.9有效
发明人：柳阳威;唐雨萌;陆利蓬;王鸣 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-07-24 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： F04D29/54 文献下载
摘要：本发明涉及多级轴流压气机，公开了一种前后级静子自适应吹吸气的多级轴流压气机，包括前面级静子叶片、转子叶片、后面级静子叶片、机匣及位于其内部的引气管结构；前面级静子叶片固定在机匣上游并带有射流槽结构，转子叶片位于前面级静子叶片与后面级静子叶片间，后面级静子叶片具有抽吸槽结构且与前面级静子叶片的射流槽间通过位于机匣内部的引气管相联通。根据多级压气机逐级加压的特点，在前后级静子叶片通道的压差作用下形成自适应的抽吸、射流，有效抑制多级压气机静子端区三维角区分离流动的同时避免了失速的过早发生，拓宽了压气机有效工作工况范围，改善了多级压气机叶片通道流通能力，降低了静子叶片三维角区分离及由此导致的损失。
一种前后级静子自适应吸气多级轴流压气

[发明专利]一种模拟叶轮机叶尖泄漏流动的射流实验装置-CN201710605428.2有效
发明人：柳阳威;高雁飞;陆利蓬 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-07-24 - 公布日： 2020-06-26 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本发明属于叶轮机技术领域，提出了一种模拟叶轮机叶尖泄漏流动的射流实验装置。本实验装置实验段主流道为一方腔，在其中部侧面顶端开有狭缝，狭缝外接射流装置。射流与主流成一定角度，射流进入主流后，与主流掺混剪切，受主流流道壁面限制，形成流向涡，并随主流向下游发展，从而模拟叶轮机叶尖泄漏涡的形成和发展机理。配合测量仪器，可以研究了解实验中的流动现象。本发明通过构造简单流动，排除了无关因素，从而专注于对泄漏流动中射流‑主流剪切机制进行研究，具有容易实现、成本低的优点。同时，实验条件灵活多变，可以针对不同雷诺数流动进行，几何与边界条件简单，为高精度计算提供了条件。
一种模拟叶轮叶尖泄漏流动射流实验装置

[发明专利]一种根部串联多段叶型的大弯折角压气机静子叶片-CN201710605566.0有效
发明人：唐雨萌;柳阳威;陆利蓬;王鸣 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-07-24 - 公布日： 2019-07-02 - 主分类号： F04D29/54 文献下载
摘要：本发明公开了一种根部串联多段叶型的大弯折角压气机静子叶片，包括轮毂端壁、机匣端壁和静子叶片，其中静子叶片由曲率连续的机匣侧串联小叶片展向光滑地连接静子叶片主体与机匣端壁及曲率连续的轮毂侧串联小叶片展向光滑地连接静子叶片主体与轮毂端壁构成，机匣侧串联小叶片和轮毂侧串联小叶片可具有不一样的叶型几何。在不同来流工况，来自静子叶片根部串联小叶片间隙的自压差射流均能有效作用于静子叶片端区的低能流体，携带其向下游发展，重构端区流场，抑制大弯角下由于低能流体团在静叶端区堆积造成的三维角区分离/失速的产生，改善静叶通道流通能力，拓宽压气机静子的有效工作工况范围，提升其在不同工况下的性能。
一种根部串联多段叶型大弯折角压气机静子叶片

[发明专利]一种优化吸力面波系抑制风扇激波噪声的前缘设计方法-CN201710935525.8有效
发明人：柳阳威;葛健;周振华;唐雨萌;陆利蓬;孙晓峰 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-10-10 - 公布日： 2019-05-07 - 主分类号： F04D29/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种优化吸力面波系抑制风扇激波噪声的前缘设计方法，包括基元叶型前缘优化设计方法、基于基元叶型前缘优化设计的三维风扇叶片设计方法、基元叶型前缘优化设计结合弯掠造型的三维风扇或转子叶片设计方法，在已有的超声叶型基础上，通过快速改变前缘及吸力面形状，合理分配前缘点到E点间吸力面的气流转折角分布，从而优化吸力面上压缩波和膨胀波的分布，改善吸力面上波系与前伸激波的干涉作用，进而实现降低跨声风扇激波噪声的效果，可有效降低原始圆形前缘的超声叶型的激波噪声约1.5～3.5dB，可与弯掠三维造型技术相结合，兼顾近场和远场的降噪效果，具有较强的工程应用价值。
一种优化吸力面波系抑制风扇激波噪声前缘设计方法

[发明专利]一种基于二次函数的可抑制风扇激波噪声的叶型优化方法-CN201710936218.1有效
发明人：柳阳威;葛健;周振华;唐雨萌;陆利蓬;孙晓峰 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-10-10 - 公布日： 2019-05-07 - 主分类号： F04D29/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于二次函数的可抑制风扇激波噪声的叶型优化方法，包括二维叶型优化及三维叶片优化；通过优化前缘和吸力面的形状，降低超声叶型的激波噪声，同时提高其气动性能，并兼顾前缘的厚度来保证结构强度的要求；通过合理设置二次函数作用范围和幅值在展向上的变化规律，来适应叶型厚度和来流条件的变化，实现不同叶高基元级在三维上的光滑连续；本发明方法在叶型数值表达式的形函数中引入了一元二次函数，有效改变了拟合范围内吸力面的厚度分布，增加极限马赫点前膨胀波的总量，削弱了前伸激波的强度进而降低激波噪声，有效降低超声叶型或跨声转子的激波噪声约2～3dB，有效提高跨声转子的效率约0.3个百分点。
一种基于二次函数可抑制风扇激波噪声优化方法

[发明专利]一种改善转子叶尖及静子角区流动的自适应压气机-CN201710604717.0有效
发明人：唐雨萌;柳阳威;陆利蓬;王鸣 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2017-07-24 - 公布日： 2019-01-29 - 主分类号： F04D29/66 文献下载
摘要：本发明涉及航空燃气轮机技术领域，公开了一种改善转子叶尖及静子角区流动的自适应压气机，包括静子叶片，转子叶片和带有引气循环腔的机匣，其中，引气循环腔位于机匣内部，由引气循环腔入口，高压气体稳压腔和主引气管构成，入口处铰接的柔性进口侧壁可在压差作用下自适应调控开度，其极限开度位置受液压控制的限位支杆或柔性进口侧壁极限位置挡块约束，不同工作状态可通过设置不同极限开度，并在开度范围内自适应调节。通过自循环引气结构，改善了压气机转子叶尖泄漏流动及静子角区分离流动；通过异物分离装置，及时清除了进入压气机内的异物，确保压气机的稳定运行；通过高压气体稳压腔，为飞机及发动机提供所需要的高压气体。
一种改善转子叶尖静子角区流动自适应压气

[发明专利]一种控制低雷诺数U型弯管流动分离的变截面方法-CN201610031790.9有效
发明人：柳阳威;王菁;陆利蓬;张云翼 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2016-01-18 - 公布日： 2018-08-28 - 主分类号： F16L43/00 文献下载
摘要：一种通过改变截面面积来抑制低雷诺数U型弯管流动分离的变流态流动方案，涉及管路系统技术领域的被动流动控制技术。本发明的目的在于，提出一种适应性强、简单方便的抑制低雷诺数U型弯管分离流动变截面面积的方法，通过改变弯管中的流态和局部逆压梯度，提高流体的抗逆压梯度的能力来达到抑制低雷诺数U型弯管内流动分离的效果。所述低雷诺数U型弯管在上游段和弯曲段都有收缩，增加雷诺数，使流动从层流转变为湍流，并减小局部的逆压梯度，在下游直管段逐渐扩张恢复至之前的管径。本发明的有益效果在于：提出了一种有效抑制低雷诺数U型弯管内的流动分离的适应性强、成本低、易操作的控制手段，抑制了分离流动，降低了由于分离所产生的额外的阻力和损失。
一种控制雷诺数弯管流动分离截面方法

[发明专利]一种基于优化算法的压气机静子叶根开槽方法-CN201610009562.1有效
发明人：柳阳威;孙槿静;陆利蓬;唐雨萌;王鸣 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2016-01-08 - 公布日： 2018-02-06 - 主分类号： F01D9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种轴流式压气机静子叶栅叶根处槽道设计优化计算方法，涉及优化算法及叶轮机械流动控制技术领域。其目的在于通过优化计算得到最优叶根槽道几何从而达到对角区分离控制效果最优。本发明能够对叶根槽道所有多个设计参数进行耦合计算分析，避免了流动优化控制中只对单个或某几个参数变化而进行的计算。对于自压力面向吸力面收缩S形槽道进行优化计算，优化参数为槽道进出口位置，长度及槽道高度5个，目标函数为叶栅总压损失系数，静压升系数和叶栅通道堵塞系数。本发明的有益效果在于将优化方法与叶栅流动控制方法相结合，在原始叶栅叶型固定的情况下，对槽道几何进行优化，从而使控制效果达到最优。
一种基于优化算法压气子叶开槽方法

[发明专利]叶根开设等宽折线槽的压气机静子叶栅-CN201510583791.X有效
发明人： 陆利蓬;唐雨萌;柳阳威;孙槿静 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2015-09-14 - 公布日： 2017-12-22 - 主分类号： F04D29/40 文献下载
摘要：叶根开设等宽折线槽的压气机静子叶栅，涉及叶轮机械技术领域被动流动控制技术。其目的在于通过在压气机静子叶栅叶根端壁处自压力面向吸力面开设等宽折线形槽道，利用叶片自身压差形成高速射流，增加角区低能流体动能，吹除吸力面及端壁附面层气流，使得抵抗逆压力梯度能力更强，还额外带来了康达效应，更好地抑制角区分离。所述槽道位于压气机静子叶栅叶根端壁处，展向高度为恒定值，槽道可有一个或多个，槽道进口位于叶栅压力面，出口位于叶栅吸力面，槽道中心线为多段折线且槽道两侧壁与中心线等距，槽道出口气流方向与理想无分离流线方向基本一致。本发明的有益效果在于有效抑制角区分离，增加叶栅流通能力，降低总压损失，增大扩压能力。
开设折线压气子叶

[发明专利]叶根开设等宽直线槽的压气机静子叶栅-CN201510583792.4有效
发明人：柳阳威;唐雨萌;陆利蓬;孙槿静 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2015-09-14 - 公布日： 2017-08-25 - 主分类号： F04D29/54 文献下载
摘要：叶根开设等宽直线槽的压气机静子叶栅，涉及叶轮机械技术领域被动流动控制技术。其目的在于通过在压气机静子叶栅叶根端壁处自压力面向吸力面开设等宽直线槽，利用叶片自身绕流压差形成射流，来抑制和延缓流动分离。所述槽道位于压气机静子叶栅叶根端壁处，展向高度为恒定值，槽道进口位于静子叶栅压力面，出口位于叶栅吸力面，槽道中心线为直线且槽道两侧壁与中心线等距。本发明的有益效果在于抑制角区分离，增加叶栅流通能力，降低总压损失，增大扩压能力。
开设直线压气子叶

[发明专利]叶根开设等宽圆弧槽的压气机静子叶栅-CN201510583793.9有效
发明人：柳阳威;唐雨萌;陆利蓬;孙槿静 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2015-09-14 - 公布日： 2017-05-31 - 主分类号： F04D29/54 文献下载
摘要：叶根开设等宽圆弧槽的压气机静子叶栅，涉及叶轮机械技术领域的被动流动控制技术。其目的在于通过在压气机静子叶栅叶根端壁处自压力面向吸力面开设等宽圆弧形槽道，利用叶片自身压差形成高速射流，增加角区低能流体动能，吹除吸力面附面层及端壁附面层气流，使得抵抗逆压力梯度能力更强，还额外带来了康达效应，更好地抑制角区分离。所述槽道位于压气机静子叶栅叶根端壁处，展向高度为恒定值，槽道可有一个或多个，槽道进口位于静子叶栅压力面，出口位于叶栅吸力面，槽道中心线为圆弧且槽道两侧壁与中心线等距，槽道侧壁出口与叶栅吸力面下游壁面相切。本发明的有益效果在于有效抑制角区分离，增加叶栅流通能力，降低总压损失，增大扩压能力。
开设圆弧压气子叶

[发明专利]一种控制压气机静子角区分离的组合抽吸布局方法-CN201310461599.4有效
发明人：柳阳威;孙槿静;梁斐杰;陆利蓬 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2013-09-30 - 公布日： 2017-04-19 - 主分类号： F04D27/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种控制压气机静子角区分离的组合抽吸方案，其特征在于在轴流压气机静子叶栅通道端壁上沿周向、叶片吸力面沿叶高方向开抽吸槽，端壁上的抽吸槽方向与额线平行，能够实现不同轴向位置和不同抽吸槽长度的控制，而端壁上的抽吸槽与叶片吸力面上的抽吸槽也可以通过不同的位置的组合形式来进行控制。本发明的提出的组合抽吸方案相比于单一的抽吸方案能够结合吸力面抽吸和端壁抽吸的优点，故能够更加有效的阻止吸力面和端壁上边界层的发展，并且阻止其在角区发生聚集及掺混，明显抑制角区分离，减小总压损失，从而提高压气机的稳定性和效率。
一种控制压气机静子角区分组合抽吸布局方法

[发明专利]抑制压气机静子角区分离的等离子体组合激励布局方法-CN201310455913.8有效
发明人：柳阳威;梁斐杰;孙槿静;陆利蓬 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2013-09-29 - 公布日： 2017-01-11 - 主分类号： F04D29/66 文献下载
摘要：本发明涉及一种控制压气机静子叶栅角区分离的等离子体气动激励组合布局方法，其特征在于在轴流压气机静子叶栅通道端壁上沿周向、叶片吸力面沿叶高方向都铺设等离子体气动激励器电极。端壁激励器电极方向与额线平行，叶片吸力面激励器电极沿叶片展向铺设，能够实现不同流向位置和不同激励长度的灵活控制。通过端壁和叶片吸力面激励器的不同组合，对角区分离共同进行控制，结合吸力面激励和端壁激励的优点，同时有效抑制了吸力面和端壁边界层发展，从而阻止其在角区发生聚集及掺混，明显抑制角区分离，减小堵塞和总压损失，从而提高压气机的稳定性和效率。还可根据角区分离的实际情况，有针对性地进行灵活的流动控制，提高对不同工况下的控制效果和经济性。
抑制压气机静子角区分等离子体组合激励布局方法

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