柯恩達效應在燃機渦輪中作用機理的數(shù)值模擬研究.pdf

1、環(huán)量控制渦輪葉柵是利用柯恩達效應對渦輪靜子葉柵進行的改型設計，主要目的是減輕重量和保證氣動性能。環(huán)量控制葉柵通過切除渦輪薄的尾緣來減輕渦輪重量，而通過引入柯恩達射流，利用壁面射流的附壁效應以及其對主流的攜帶作用來保證渦輪葉柵的氣動性能。本文對基于兩種渦輪靜子葉型的環(huán)量控制葉柵在四種不同的葉柵出口馬赫數(shù)的氣動性能和內部流動狀況進行了數(shù)值模擬研究。
　　本文首先對出口馬赫數(shù)為0.3的低亞音渦輪葉柵進行了研究。主要探討了射流口高度、射流

2、總壓、柯恩達表面幾何形式對葉柵性能和柯恩達射流附壁情況的影響。通過適當組合不同的幾何和氣動條件可以得到與原型相近的葉柵的出口氣流角和膨脹比，同時能量損失與原型葉柵相當。改變射流總壓和柯恩達表面的曲率可以得到不同的葉柵性能。柯恩達射流的附壁情況取決于射流速度和柯恩達表面的曲率。
　　對于基于跨音渦輪的環(huán)量控制葉柵，本文研究了在0.6、0.85和1.1等三種不同馬赫數(shù)情況下葉柵的氣動性能和內部流動。主要包括對開縫位置，射流總壓以及柯恩