文档介绍：大连海事大学
硕士学位论文
压气机平面叶栅加装叶尖小翼的数值研究
姓名:韩少冰
申请学位级别:硕士
专业:轮机工程
指导教师:钟兢军
20090601
摘要叶顶间隙流动对压气机性能和稳定性都有着重要影响,如何有效控制叶顶间隙流动,提高压气机的气动性能和效率,一直是学术界关注和探讨的重点。近年来,控制间隙流动的叶尖小翼技术在叶轮机械领域也受到了关注,对其作用效果及作用机理的深入研究,可以为提高叶尖小翼技术应用的可靠性及有效性奠定基本文对具有不同自身参数矶取⒊ざ及安装方式γ嫘∫怼⒀沽γ嫘∫及组合小翼都庑∫淼腘蛊矫嬉墩ぴ谘且羲佟⒘愠褰抢戳魈跫进行了数值研究,得出了不同叶顶间隙下控制间隙二次流的最佳小翼宽度、长度及安装方式。侧偏移。泄漏涡位置的改变一方面可以减少泄漏涡卷吸更多的吸力面/端壁角区的低能流体,另一方面可以较早的阻止叶尖流场上通道涡的发展。同时,吸力面小翼的加装使得泄漏涡运行中摩阻加大,这在一定程度上也降低了泄漏涡的强度。计算结果表明,对应于一种间隙流场,存在一种最佳宽度及长度的吸力面小翼安压力面小翼使得泄漏涡的运行轨迹向吸力面侧靠近,造成泄漏涡卷吸起更多的吸力面/端壁角区的低能流体,从而造成损失值的增加。各间隙下所有宽度及长度的压力面小翼安装方案都没有较好的改善叶栅上端部的气体流动状况,而在小组合小翼叶栅中,叶尖流场同时受到吸力面小翼和压力面小翼的作用,主要是体现在泄漏涡涡核位置及泄漏涡周向及径向尺寸的变化上。在压力面小翼宽度较大的组合中,压力面小翼的作用占居主导地位,使得泄漏涡涡核略向吸力面侧迁移,损失略有增加。在吸力面小翼宽度较大及两者相等的组合中,吸力面小翼的础,同时也为发展新的控制间隙流动的措施和途径创造条件。与常规叶栅相比,加装吸力面小翼的叶栅中泄漏涡的涡核向相邻叶片压力面装方案。叶顶间隙大翼宽时反而使叶尖流场的气动性能明显恶化。中文摘要
作用占据主导地位,泄漏涡涡核向远离吸力面的方向发展,叶栅总损失较常规叶关键词:压气机;平面叶栅;叶尖小翼;叶尖泄漏涡栅降低。
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论文作者签名:韩们学位论文作者签名:醉大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明保密口在——年解密后适用本授权书。原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,撰写成硕士学位论文竺压氢扭垩画吐拯加筮吐塞型淼聂鹩阌ぶ希海骸3畚中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定,即:大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫文全文数据库》泄蒲Ъ际跣畔⒀芯克等数据库中,并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于:中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》泄跗诳光盘版缱釉又旧、《中国学位论不保密请在以上方框内打“
第滦髀引言为满足航空发动机高推重比的要求,压气机正向高的级压比、低展弦比方向发展,而这必然导致压气机内二次流动加剧,气流更易分离,从而使得压气机的等熵效率和稳定裕度下降。众多研究表明,叶顶问隙附近是压气机内流动最复杂、损失最严重的区域,也是主要的发生失速的起源位置。在叶轮机械众多涡系中,叶顶泄漏涡对流场结构、能量传输、负荷能力有着重要影响抖ゼ湎兜奈⑿”浠机而言,叶尖泄漏流带来的影响主要体现为产生泄漏损失和堵塞,前者会降低压气机的研究显示,当叶尖间隙高度由ハ页ぴ龃蟮%弦长时,最大压升降低%,失速流量系数增加%。的实验结果也表明,端壁区的流动损失占全部损失的三分之一以上,绝大多数压气机也都存在着叶顶基元叶片吸力面附面层率先失速的流动现象。因此,有效控制压气机叶顶泄漏流动是改善压气机内流场结构、减少损失、拓宽压气机稳定工作范围的一项有效手段。自世纪年代以来,叶顶间隙流一直都是气动热力学研究中的热点,各国学者进行了大量的控制叶栅内间隙流动、减少间隙能量损失方法的理论分析与实验研究,提出了端壁处理技术、叶顶喷气、叶片弯掠以及围带技术等方法,这些方法都较好地控制了叶轮机械栅实验方法和数值模拟方法作为研究叶顶间隙流的两种手段,随着测试技术和计算机技术的发展都得到了迅速提高。然而,实验方法具有耗资多、周期长