文档介绍：分类号: 密级: UDC: 编号: 工学硕士学位论文舰船燃气轮机机匣处理数值模拟研究硕士研究生:金鹏指导教师:刘学义研究员学位级别:工学硕士学科、专业:轮机工程所在单位:动力与能源工程学院论文提交日期:2013年1月11日论文答辩日期:2013年3月9日学位授予单位:哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:::JinPengSupervisor:FellowLiuXueyiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MarineEngineeringDateofSubmission:,2013DateofOralExamination:,2013University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字):日期:年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可 □在授予学位12个月后 □解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字): 导师(签字):日期: 年 月 日年 月 日摘 要军用大型水面舰艇的主动力装置中,燃气轮机占有越来越大的比重,轴流压气机是现代燃气轮机动力装置的核心部件之一。各国海军致力于研发大档功率(一般30000马力以上)舰船燃气轮机的研发,因此要求压气机具有的更高的单级压比和效率以及在更少的级数上实现更高的负荷,这就给压气机的运行稳定性提出了更新、更高的要求。如何以最小的代价拓宽压气机的稳定运行工作范围是本文的研究意义之所在。本文以某舰船燃气轮机低压压气机为原型,针对该型机组巡航工况喘振裕度低、经济性差等问题开展研究。本文主要进行以下几方面的研究:1、对该压气机三级可转导叶转动前后所对应的不同转角建立了两套计算域模型,对压气机设计点工况进行数值模拟,验证网格及计算方法的可靠性。对两套计算域模型在实壁机匣下的7个转速(从低工况的5000转/分到高工况的7500转/分)进行了详细计算分析,得出不同转速下其失速的原因,并获得不同转速时的压气机率先失速级及其危险截面位置。详细分析可转导叶对压气机总体性能的影响。2、针对静叶尾缘处机匣端壁引气对各个转速下压气机气动性能的影响进行了分析研究,计算分析结果表明:引气使流量裕度和峰值效率以及近失速点效率略微增加。3、深入分析原机型带背腔的轴向斜槽机匣处理对压气机气动性能的影响,得出此处理机匣以降低效率为代价获得稳定裕度的增加。4、探索周向槽扩稳机理,对比分析周向槽不同槽位和槽深以及开槽面积对压气机性能的影响,依据其扩稳机理对周向槽进行优化,经过优化后的周向槽处理机匣可同时提高稳定裕度和峰值效率。5、在对自循环机匣处理的研究中,自循环机匣的喷射段入口位置、入口宽度和入口角度对压气机峰值效率影响很大,且入口位置应存在最佳值。本文对三个自行设计的自循环机匣结构进行数值模拟,验证了其在多级亚音速轴流压气机上的扩稳效果,其扩稳机理主要从压气机内部流动变化的改变,湍流粘性的变化以及功沿叶高的重新分配等几个角度来揭示,并得出此处理机匣能获得更高的稳定裕度。对比分析低转速和设计转速下不同结构的机匣处理对压气机总体性能的影响,根据实际需求,给出不同的设计建议,为工程应用提供依据。关键词:多级轴流压气机,引气,轴向斜槽,周向槽,自循环机匣ABSTRACTGasturbinehasmoreandmoreproportioninmainpowerofmilitaryoflargesurfacewarship,