渦輪氣動(dòng)二次結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、渦輪設(shè)計(jì)過(guò)程主要包含氣動(dòng)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它是葉輪機(jī)械領(lǐng)域中的一個(gè)重要的研究方向。一個(gè)好的渦輪設(shè)計(jì)體系對(duì)推動(dòng)高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)及地面燃機(jī)發(fā)展來(lái)說(shuō)具有十分重要的作用與實(shí)際意義。隨著計(jì)算流體力學(xué)的不斷發(fā)展，渦輪設(shè)計(jì)體系也得到了飛速發(fā)展，如今其仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。本文對(duì)常規(guī)渦輪設(shè)計(jì)進(jìn)行了基于葉片氣動(dòng)附屬結(jié)構(gòu)如翼刀、擾流柱、氣膜孔、葉片彎掠等的改進(jìn)。并以提高渦輪效率為目的，應(yīng)用改進(jìn)的渦輪設(shè)計(jì)體系中的葉片彎掠對(duì)某型1.5級(jí)渦輪葉片進(jìn)行了改型，

2、對(duì)其氣動(dòng)方面進(jìn)行了分析研究。
　　首先在常規(guī)設(shè)計(jì)體系的基礎(chǔ)上，針對(duì)附著于葉柵通道的渦輪結(jié)構(gòu)如擾流柱、翼刀等結(jié)構(gòu)，以及對(duì)渦輪葉片進(jìn)行加工譬如開(kāi)槽，加氣膜孔等結(jié)構(gòu)，或是對(duì)葉片進(jìn)行彎掠或者端壁進(jìn)行凹凸設(shè)計(jì)等，對(duì)這些結(jié)構(gòu)的發(fā)展過(guò)程，主要研究方向以及所得出的研究結(jié)果，按不同形式進(jìn)行了分類(lèi)說(shuō)明并進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述性研究。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出了這些不同于渦輪常規(guī)一次幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的氣動(dòng)二次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系。
　　最后通過(guò)采用上面所提及的氣動(dòng)相關(guān)氣動(dòng)二

3、次結(jié)構(gòu)中的主要部分，即葉片彎掠，對(duì)某型1.5級(jí)渦輪分別進(jìn)行一定葉高下不同彎曲角度的正彎、反彎以及J型彎曲改型，驗(yàn)證其是否能達(dá)到降低損失并提高渦輪效率的目的。運(yùn)用數(shù)值模擬對(duì)改型效果進(jìn)行了系統(tǒng)性分析。研究結(jié)果表明，采用J型彎或者小角度正彎，均能使效率有了不同程度的提高，渦輪氣動(dòng)性能得到了提高與優(yōu)化。而靜葉反彎及大角度正彎卻使流場(chǎng)惡化，渦輪氣動(dòng)性能降低。這也證明傳統(tǒng)的渦輪設(shè)計(jì)體系與以先進(jìn)的彎掠葉片技術(shù)為代表的氣動(dòng)二次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系相結(jié)合，合理控