针对高温镁水制氢过程中产生的高温水蒸汽-氢气(H2O-H2)二元混合气体,为实现余热回收,提高能源利用效率,提出一种适用于高温下H2O-H2二元混合气体的透平设计。采用响应曲面法与计算流体动力学耦合的优化设计方法(RSM-CFD方法),设计出适用于高温H2O-H2混合工质的单级汽轮机叶栅结构。并应用计算流体动力学软件(CFX)对该单级汽轮机叶栅结构进行三维气动性能分析,结果表明高温H2O-H2混合透平内功率为1500 W,等熵效率达到70%,该混合工质透平气动性能优良,可满足设计要求。该设计方法对其他混合工质透平设计具有一定的指导作用。

为探究旋笛式气动声源在气态介质中的传播规律,采用COMSOL Multiphysics软件研究半自由场中6.3~200 Hz频段内1/3倍频程下各频率声波的声场特征,并采用声级计与无人机对旋笛式气动声源的远场分布进行实地联合测量。结果表明声压级沿声源中轴线以指数形式衰减。当声波波长小于或接近于声源设备尺寸时,会因近地面声波干涉叠加形成指向声源设备的"条纹"状声波,该声带结构会导致近地面离源声压级呈现先上升后下降的趋势。本研究得到的气态介质内平面波传播特征对旋笛发声设备的应用及其设计具有一定的借鉴意义。