氣動渦輪式噴涂主軸噴嘴與葉柵氣動設計及流場能損研究.pdf

1、氣動渦輪式噴涂主軸廣泛應用于構件表面涂覆行業(yè)，有效提高了構件光潔度、平整度等表面質量。空氣渦輪作為主軸的主要驅動裝置，在很大程度上決定了主軸的工作效率。通過對渦輪噴嘴及葉柵廓型的設計及內部流場研究，達到增加渦輪驅動力、降低渦輪內部能量損失的目的，最終提升氣動渦輪式噴涂主軸的轉速和能效。
　　作為渦輪機的供氣流道，噴嘴的廓型及內部氣流速度場決定了葉柵流道氣流的氣動性能。本文綜合不同工況條件下噴嘴內部壓力場及流體速度場的變化情況，設計

2、噴嘴各項廓型參數(shù)及工作條件，最終得到最優(yōu)噴嘴出口速度場及模型參數(shù)范圍。進行不同噴嘴出口角下的流體仿真分析，最終確定噴嘴模型尺寸參數(shù)，通過仿真改變供氣壓力驗證設計工況選取的準確性。
　　葉柵前緣構型角決定葉柵收縮段流道廓型，影響供入氣體流場分布，噴嘴出口角與葉柵前緣進氣角組成的速度三角形決定葉柵流道進氣速度。本文對葉柵廓型進行理論分析與設計，選取吸、壓力面前緣進氣角為設計參數(shù)，分析葉柵進氣角對葉柵廓型、流體氣動性能、氣體驅動能力及流

3、場能量損失的影響規(guī)律。對各種廓型葉柵的氣動特性進行仿真，求解最優(yōu)廓型參數(shù)；對比改進模型與原模型在渦輪機受力、力矩及能量損失等方面的差異，結果顯示改進模型在受力和能損方面均優(yōu)于原模型，并對最優(yōu)廓型進行有關流場分布及能量損失等氣動分析。通過對葉柵吸、壓力面的流固耦合分析，研究附面層處流體壓力場對葉柵壁面形變、應力的影響。
　　由于噴嘴與葉柵間的交互作用，需要對交界面處流場氣動性能進行研究，通過仿真分析研究流體的流動狀況。針對渦輪盤葉柵