2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、壓氣機(jī)葉柵內(nèi)三維空間分離流動(dòng)對(duì)于壓氣機(jī)內(nèi)部損失及壓氣機(jī)穩(wěn)定性有著十分重要的影響,從流動(dòng)本質(zhì)上決定了壓氣機(jī)葉柵內(nèi)部流動(dòng)損失機(jī)理和壓氣機(jī)失穩(wěn)過(guò)程,是長(zhǎng)期以來(lái)壓氣機(jī)氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域具有挑戰(zhàn)性的研究方向和研究重點(diǎn)。壓氣機(jī)葉柵內(nèi)部的三維分離流動(dòng)充分體現(xiàn)了逆壓流動(dòng)條件下,粘性、可壓縮性、非定常性等一系列復(fù)雜的流體固有屬性,角區(qū)失速、葉頂泄漏流動(dòng)是壓氣機(jī)葉柵內(nèi)部最為重要的三維空間分離結(jié)構(gòu),具有跨通道和非定常屬性,直接影響著壓氣機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)損失和壓氣機(jī)穩(wěn)定

2、性。
  本文以壓氣機(jī)葉柵角區(qū)失速和葉頂泄漏流動(dòng)現(xiàn)象為切入點(diǎn),采用基于SST湍流模型的多通道非定常RANS數(shù)值模擬方法,研究了壓氣機(jī)矩形葉柵及壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉柵內(nèi)的三維流動(dòng)分離現(xiàn)象及失穩(wěn)過(guò)程。主要包括以下兩個(gè)方面的研究?jī)?nèi)容:
  首先,以帶葉頂間隙的矩形葉柵內(nèi)部旋渦和分離流動(dòng)為研究對(duì)象,基于多葉柵通道非定常計(jì)算模型,研究了正攻角直至正失速攻角情況下,矩形葉柵角區(qū)分離、葉頂泄漏的非定??缤ǖ姥葑冞^(guò)程。數(shù)值模擬結(jié)果表明,正攻角條件下

3、矩形葉柵角區(qū)分離的核心區(qū)域?yàn)槠鹗加跓o(wú)間隙的下端壁、吸附于吸力面的穩(wěn)定的“龍卷風(fēng)”型徑向分離結(jié)構(gòu),隨著攻角的增大角區(qū)分離結(jié)構(gòu)和葉頂泄漏流動(dòng)的非定常性顯著增強(qiáng),并出現(xiàn)明顯的跨通道傳播。在近失速攻角情況下,葉柵角區(qū)徑向流動(dòng)迅速加強(qiáng),形成貫穿整個(gè)葉展的徑向串流,嚴(yán)重干擾另一側(cè)的間隙泄漏流動(dòng),誘導(dǎo)泄漏渦周期性破碎和恢復(fù)。本文通過(guò)研究給出了葉頂間隙存在時(shí),壓氣機(jī)多通道矩形葉柵通道內(nèi)三維空間分離結(jié)構(gòu)的非定常演化過(guò)程,以及壓氣機(jī)葉柵內(nèi)三維分離失穩(wěn)過(guò)程的

4、階段性描述和流動(dòng)特征。
  其次,在對(duì)矩形葉柵研究結(jié)果的分析和認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,采用整周的非定常數(shù)值模擬手段,研究了壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)失速過(guò)程中葉柵內(nèi)部角區(qū)分離流、葉頂泄漏流等三維分離流動(dòng)現(xiàn)象及演化過(guò)程。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)近失速工況下,壓氣機(jī)角區(qū)尾緣附近存在著類似矩形葉柵角區(qū)分離的徑向二次流動(dòng),并且隨著出口節(jié)流的加深,角區(qū)徑向流動(dòng)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),在抵達(dá)葉頂后,其位置表現(xiàn)出明顯的軸向波動(dòng)和周向傳播。角區(qū)徑向流在波動(dòng)過(guò)程中與葉頂泄漏渦相互干擾,形成二次

5、旋渦結(jié)構(gòu),使得葉頂堵塞加劇,促使前緣溢流現(xiàn)象發(fā)生。徑向流波動(dòng)的周向傳播會(huì)導(dǎo)致葉頂堵塞和前緣溢流周向運(yùn)動(dòng),隨著波動(dòng)的加劇,前緣溢流的程度增強(qiáng),發(fā)生前緣溢流的葉片數(shù)目增加,最終在葉尖位置處發(fā)生流動(dòng)失穩(wěn)。
  基于本文的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在正攻角條件下,無(wú)論是帶葉頂間隙的矩形葉柵還是壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉柵的通道內(nèi),都存在著起始于吸力面尾緣附近下端壁,沿徑向遷移的低能流體,低能流體在近失穩(wěn)狀態(tài)下會(huì)發(fā)展至葉頂對(duì)葉頂泄漏渦產(chǎn)生干擾。這種擾動(dòng)在矩形葉柵和轉(zhuǎn)

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