大轉(zhuǎn)折角彎曲擴(kuò)壓葉柵旋渦結(jié)構(gòu)PIV研究.pdf

1、葉輪機(jī)械內(nèi)部的流動是工程實(shí)踐中最復(fù)雜的流動之一。其流動的主要特點(diǎn)是流場中存在復(fù)雜的旋渦結(jié)構(gòu);流場中的旋渦形成、發(fā)展和破碎的演化過程,旋渦與周圍流體之間、旋渦之間,以及旋渦與物面之間的相互作用,支配著整個流場的流動特性和物面受力情況。對壓氣機(jī)而言,其內(nèi)部的旋渦運(yùn)動不僅會對效率產(chǎn)生影響,更關(guān)系到運(yùn)行的安全性。本文應(yīng)用二維PIV測量技術(shù)完成了對正、反彎擴(kuò)壓葉柵瞬態(tài)流場測量,得到了不同流面內(nèi)速度和渦量的分布。在S1流面內(nèi)主要測量了流道內(nèi)和葉柵出

2、口流場,研究了不同葉高處流體的流動特點(diǎn)。對葉柵前緣S2流面進(jìn)行了測量,觀測到了不同葉柵的馬蹄渦形態(tài)。沿流向共測量了15個不同軸向位置的S3截面,研究了不同葉柵內(nèi)通道渦沿流向的發(fā)展變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在大正攻角情況下,正、反彎擴(kuò)壓葉柵吸力面附近存在大面積的分離區(qū),葉柵內(nèi)充滿了各種形態(tài)的旋渦,流動呈現(xiàn)很強(qiáng)的非定常性、非對稱性,同一位置不同時刻流場的流動特征差異較大。對于正彎葉柵,吸力面根部區(qū)域分離尺度明顯小于中部;出口氣流角沿徑向變化較