渦輪葉型的構(gòu)型方法及氣膜孔優(yōu)化分析.pdf

1、隨著渦輪機進口溫度不斷提高、燃氣輪機壓比的不斷提升、級焓降和葉片負荷不斷提高，通過優(yōu)化冷氣噴射及冷卻系統(tǒng)的改進，實現(xiàn)有效降低葉片表面溫度和提高氣動效率，是目前氣冷渦輪設(shè)計研究過程中的重要內(nèi)容。為了優(yōu)化渦輪葉片設(shè)計方法，提高設(shè)計效率，結(jié)合計算機仿真模擬技術(shù)，需要從葉片及流道的結(jié)構(gòu)和傳熱設(shè)計方面開發(fā)簡捷高效的設(shè)計平臺，本文從以下方面開展了研究。
　?。?）研究基于三維非均勻有理B樣條（Non-Uniform RationalB-Spl

2、ine簡稱NURBS）曲面的渦輪流道及葉型曲面的參數(shù)化生成方法，編制通用的葉型曲面生成程序。NURBS曲面的表達的葉型流道構(gòu)型方法更為簡捷直觀；
　?。?）研究應(yīng)用于NURBS曲面的修型方法，對葉型任意部位進行可控大小可控范圍的法向局部擴大收縮。編制了通用NURBS曲面修型程序；
　?。?）通過已編制的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)三維局部大擴張（收縮）端壁、葉片局部凹凸坑、非軸對稱端壁以及吸力面擴壓區(qū)反曲率等典型改善葉柵流動技術(shù)的幾

3、何建模，并通過參數(shù)化控制點自由調(diào)整局部幾何外型；
　?。?）使用MATLAB軟件對葉型及流道直接進行幾何建模以及自動網(wǎng)格生成，使用CFX軟件進行后處理工作，對基于NURBS曲面生成的典型方案進行流場分析，掌握利用CFX進行渦輪葉片設(shè)計和研究的基本流程；
　　（5）使用NURBS技術(shù)編制五控制點控制一條型線的程序，對某靜葉滯止線附近的冷卻孔進行弦向位置改變，通過正交試驗總結(jié)出氣膜孔優(yōu)化方法，進行局部處溫度云分布觀察，對生成的典