研究领域

1、研究领域

1.1流体机械方面

1)离心制冷压缩机,CO2离心压缩机及透平膨胀机的优化设计研究。

2CO2热泵及储能系统研究,高效CO2储热储冷装置研制。

3)航空发动机和燃气轮机中的压气机内流场测试技术及模化试验技术研究。

4)航天液体火箭发动机部件流固声耦合及脉动流激励下可靠特性研究。

5)不可压缩流动流致振动及噪声产生机制的数值计算研究。

6)气动探针、热线风速仪、激光多普勒测速仪(LDV)和粒子图像速度场仪(PIV)在流场测试中的应用研究。

1.2综合传动方面

综合传动装置是车辆、舰船,飞机等装备中的核心装置之一,该领域研究构建齿轮、滚动轴承、动密封和液力变矩器等部件的搅油损失模型,研究复杂条件和狭小空间下各因素对搅油损失的影响规律,目的是提高综合传动装置的功率传递效率,并延长其寿命。

1.3产品研发及技术推广

本课题组长期推广以下服务与技术:

1)透平压缩机产品设计研发。承接R134a离心制冷压缩机,水蒸汽压缩机,二氧化碳离心压缩机,气悬浮高速永磁离心鼓风机,高效低噪离心/轴流通风机,大型离心烧结风机,轴流压缩机等流体机械产品的研发任务。本课题组开发的数十种压缩机和通风机产品,成功应用于市场,产生了巨大的社会经济效益!

2轴流式压气机/涡轮级间截面气流分布参量测试技术及仪器系统研制。在国家两机专项资助下,成功开发了多级轴流压气机与透平机各级间流场气流参量的技术及专用仪器设备。该仪器通过了试验验证,目前进入应用推广阶段!其关键技术已获得国家授权的发明专利。

3)高压管道脉动压力激励器系统。该系统在高压管道中能产生可控的脉动压力,对管网或部件产生持续的脉冲激励力,以研究其动态响应特性。该仪器系统已经通过了试验验证,并投入使用。关键技术已申请了国家发明专利。

4)开发了气动探针设计与制造技术,可提供各种气动探针设计、制作及校准服务。

5)自主设计、建造了综合传动装置零部件搅油损失测试实验室。实验室能提供滚动轴承、齿轮、动密封、液力变矩器等部件在复杂润滑条件及狭小空间下的搅油损失测试及相关数值建模研究。润滑油温度在20~130范围内可调,转速在0~10000rpm内可调。

 

     

               

图1 某燃气轮机轴流压气机内流场高精度测试技术研究

 

           

           

    

图2 某轴流压缩机叶片智能优化方法及试验研究

 

图3 某离心式制冷压缩机性能优化研发

 

    

图4 某大推力火箭发动机部件内流稳定性计算与实验研究

 

图5 某坦克/车辆综合传动装置功率损失数值计算与试验研究

2、研究条件

2.1计算条件

课题组2021年建造了超级计算机中心,拥有15个计算节点,共1500多核,供课题组的研究生使用。

超算计算机安装有ANSYSFLUENT,CFX及NUMECA等软件,可进行复杂流体动力学问题的数值计算研究。

2.2试验台条件

建设有200kW单级离心压缩机试验台,800kW的沈鼓-西交大共建离心压缩机试验台。建设有气动探针校准试验台。建设有蜻蜓双翅运动模拟水洞试验台,配备目前最先进电子测试仪器设备等。

3、主要科研合作单位

国家工信部

国家自然科学基金委

陕西省自然科学基金委

沈鼓集团沈阳透平机械股份有限公司

陕鼓集团西安陕鼓动力股份有限公司,西安陕鼓工程技术有限公司

烟台荏原空调设备有限公司

中国空气动力研究与发展中心(29基地)

西安航天动力研究所(11所)

陕西省天然气股份有限公司

中广核集团苏州热工研究院有限公司

中国北方车辆研究所(201所)

中船重工703研究所

中国四川涡轮机研究院624所

西安泵阀厂有限公司

石家庄金士顿轴承科技有限公司

 

西北工业大学

清华大学

上海交通大学

哈尔滨工程大学

西安科技大学

西安理工大学

4、目前在研大型项目

[1]  XXXX试验方法及技术研究,XXXX重大专项,课题经费420万元,军工项目,2017年。

[2]  XXXX装置气动设计、结构优化及试验测试研究,经费200万元,西安航天动力研究院,2017年。

[3]  核电厂疲劳监测评估系统实验验证服务项目,经费1760万元,苏州热工研究院有限公司,2018年。

[4]  大型多段多级中间冷却及抽加气透平压缩机性能试验技术规范及数据处理软件研发,经费200万元,2018年。

[5]  动压气体悬浮轴承永磁电机驱动高效离心式制冷压缩机研发,经费300万元,2018年。

5、代表性论文

Liu, YitongGong, WuqiLiang, LuWang, QiA Correction Method for the Effects of Reynolds Number, Roughness, and Tip Clearance on Geometric Scaling of Axial Compressors. ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Powerv 145, n 10October 1, 2023.

 Jiang, HuaZhang, ZihuiZhang, ZiyaoGong, Wuqi. Multi-Objective Optimization of Parallel-Connected Double-Effect Mechanical Vapor Recompression System Based on Genetic Algorithm, Journal of Energy Resources Technology, Transactions of the ASMEv 145, n 1January 2023

Jiang, Hua ; Zhang, ZihuiGong, WuqiChang, Yueyong.Design and performance analysis of mechanical vapor recompression salt fractionation evaporation crystallization system, Chemical Industry and Engineering Progressv 41, n 7p 3947-3956July 25, 2022 Language: Chinese.

Li, Lingyu  Gong, WuqiLiu, LijunWang, YitianWang, Dong. Numerical Investigation for Effect of Tip Clearance on Aerodynamic Performance in Compressor Modeling Process. Journal of Xi'an Jiaotong Universityv 55, n 8p 18-24August 10, 2021 Language: Chinese.

Jiang, HuaZhang, ZiyaoGong, WuqiDesign and evaluation of a parallel-connected double-effect mechanical vapor recompression evaporation crystallization system. Applied Thermal Engineeringv 179October 2020.

 Zhang, ZiyaoJiang, HuaGong, WuqiOptimization Design for Mechanical Vapor Recompression Evaporation Crystallization System.Journal of Xi'an Jiaotong Universityv 54, n 4p 101-109April 10, 2020 Language: Chinese

He, XiaoxiGong, WuqiDeng, JunjieLi, JingLiang, Lu. Influence of Impeller Tip Clearance on the Performance of Centrifugal Refrigeration Compressor. Journal of Xi'an Jiaotong University, v 53, n 7, p 30-37, July 10, 2019 Language: Chinese.

Jiang, Hua ; Zhang, ZiyaoGong, Wuqi. Design and research of MVR parallel double-effect evaporation crystallization system. Chemical Industry and Engineering Progress, v 38, n 10, p 4461-4469, October 5, 2019 Language: Chinese.

Gong Wu Qi*, Jia Bo Bo, Xi GuangExperimental Study on Instantaneous Thrust and Lift of Two Plunging Wings in TandemExperiments in Fluids, JCR Q1, 1.67, 2016, 57: (8) pp. 1-11.

Gong Wu Qi*, Jia Bo Bo, Xi GuangExperimental Study on Mean Thrust of Two Plunging Wings in TandemAIAA Journal, JCR Q1, 1.21, 2015, 53: (6), pp. 1693-1705.

K Lam, Gong W. Q., So, R. M. C. Numerical simulation of cross-flow around four cylinders in an in-line square configuration. Journal of Fluids and Structures, JCR Q1, 2.07, 2008, 24: (1), pp. 34-57.

Zhang X H, Gong W Q, Liu C C. Study on Multihole Pressure Probe System Based on LabVIEW, Experimental Techniques, 0.58, 2015,39:(3), pp.42-54.

Hua Jiang , Wu Qi Gong*, Guang XiEffects of stator clocking on unsteady rotor loading in a low-speed centrifugal compressorProgress in Computational Fluid Dynamics, 0.68, 2013, 13:(5) , pp.312-321.

Zhang W, Gong W*, Xi G. The influence of the of the leading edge of diffuser vanes on the noise generated by a centrifugal fan, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part A-Journal of Power and Energy. 0.68, 2010, 224:(5), pp.723-735.

Zhang W*, Gong W, Fan X H, Xi G. The Effect of Half Vane Diffuser on the Noise Generated from a Centrifugal Fan. Experimental Techniques. 0.58. 2010,36:(3), pp.5-13.

Li Xuechen, Gong Wuqi, Zhang Xiaohong, Xi Guang*. An experimental investigation of the vane clocking effects on the centrifugal compressor time-averaged performance, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part A-Journal of Power and Energy. 0.68, 2014,228:(1), pp.83-96.

宫武旗,贾博博,席光,两串列扑翼的相位差对平均推力影响机理的实验研究,力学学报,201547:(6)pp.1017-1025

宫武旗,伍儒康,求解流线曲率法反命题的一种新型有限差分方法,西安交通大学学报,2015,49:(3) pp.11-14

宫武旗,五孔探针校准与测量系统的研究,风机技术,20133pp.20-25

宫武旗,王芳,叶片锯齿尾缘对降低空调室外机气动噪声影响的试验研究,工程热物理学报,201132:(10) pp.1681-1684

张伟,宫武旗,樊孝华,席光,扩压器几何参数对离心风机噪声的影响,工程热物理学报,201031:(2) pp.279-282

陈超,宫武旗,刘禛,湍流边界层流动结构研究用低 Re 数水洞试验台的设计及测试,工程热物理学报,201031:(1)pp.52-54

张伟,宫武旗,樊孝华,席光,高速离心风机叶片扩压器前缘倾角对其性能影响的实验研究,工程热物理学报,200930:(8)pp.1306-1308

姜华,宫武旗,张炜,席光,带分流叶片离心叶轮非定常流场的实验研究,西安交通大学学,200943:(9)pp.14-18

宫武旗,吕伟嶺,席光,张伟,前向多翼式离心风机蜗舌附近流场的PIV试验研究,机械工程学报,200541:(1)pp.166-171

宫武旗,李新宏,黄淑娟,沟槽壁面减阻机理实验研究,工程热物理学报,200223:(5)pp. 579-582