基于驅(qū)動(dòng)軸的間隙泄漏控制策略研究.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)外對(duì)變幾何渦輪的研究主要集中在機(jī)組循環(huán)和外特性研究，對(duì)變幾何渦輪的流場(chǎng)研究依然很少，且都忽略驅(qū)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)對(duì)可調(diào)導(dǎo)葉間隙泄漏流動(dòng)和渦系發(fā)展的影響，也對(duì)驅(qū)動(dòng)軸存在而導(dǎo)致的損失分布變化沒有研究。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)給可調(diào)導(dǎo)葉流場(chǎng)帶來的影響進(jìn)行研究，并通過研究確定驅(qū)動(dòng)軸安裝位置、尺寸的最優(yōu)選擇方案以抑制泄漏流動(dòng)具有實(shí)際意義和研究?jī)r(jià)值。
　　 針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中具有驅(qū)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)的變幾何渦輪可調(diào)導(dǎo)葉和研究設(shè)計(jì)模型的結(jié)構(gòu)差異，首先，本文通過數(shù)值

2、模擬方法對(duì)帶驅(qū)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)的可調(diào)導(dǎo)葉和無軸導(dǎo)葉進(jìn)行了比較研究，給出了渦輪葉柵通道內(nèi)的三維流動(dòng)結(jié)構(gòu)，特別是泄漏流動(dòng)和泄漏渦的形成、發(fā)展。研究了驅(qū)動(dòng)軸對(duì)間隙泄漏流動(dòng)和損失分布的影響，探討了驅(qū)動(dòng)軸對(duì)可調(diào)導(dǎo)葉流道內(nèi)渦系發(fā)展過程的影響，為變幾何渦輪可調(diào)導(dǎo)葉的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。結(jié)果表明，安裝驅(qū)動(dòng)軸可有效抑制泄漏流動(dòng)進(jìn)而控制泄漏渦的產(chǎn)生和發(fā)展過程，降低端部泄漏損失和出口總壓損失。
　　 隨后，本文重點(diǎn)研究基于驅(qū)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)的渦系控制策略，研究如何

3、選擇驅(qū)動(dòng)軸安裝方案可達(dá)到對(duì)可調(diào)導(dǎo)葉間隙泄漏流動(dòng)抑制作用的最佳效果。本文對(duì)不同驅(qū)動(dòng)軸安裝位置、不同驅(qū)動(dòng)軸直徑的可調(diào)導(dǎo)葉模型進(jìn)行數(shù)值模擬，分析驅(qū)動(dòng)軸直徑、安裝位置變化對(duì)可調(diào)導(dǎo)葉間隙泄漏流動(dòng)抑制作用的影響以及對(duì)導(dǎo)葉出口氣流角、損失分布的影響，研究通過合理優(yōu)化驅(qū)動(dòng)軸的安裝位置和直徑，有效地控制端部泄漏渦的發(fā)展和演變，以優(yōu)化流場(chǎng)結(jié)構(gòu)，達(dá)到減低損失的目的。結(jié)果表明，驅(qū)動(dòng)軸對(duì)泄漏渦的抑制作用受驅(qū)動(dòng)軸位置影響較大，對(duì)于本文所用葉片，在20％～50％弦長(zhǎng)