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跨音速环形压气机叶栅中应用翼刀技术的数值研究
| 论文题名： | 跨音速环形压气机叶栅中应用翼刀技术的数值研究 |
| 关键词： | 跨音速压气机;环形叶栅;翼刀技术;数值分析 |
| 摘要： | 翼刀技术以直接影响流道内横向流动和展向流动的发展状况从而在控制二次流方面有着显著的效果,对其进行详细深入的研究,可以为提高翼刀技术应用的可靠性、有效性和广延性奠定基础,也为发展新的控制二次流的措施和途径创造条件。 本文对具有不同参数(长度、高度、周向位置、轴向位置)的端壁翼刀的CDA(可控扩散叶型)压气机环形叶栅在跨音速条件、零冲角下进行了数值研究,得到了控制二次流的最佳翼刀长度、高度、周向及轴向位置。与常规叶栅相比,在跨音速叶栅中各方案翼刀没有改善叶栅内二次流动情况。翼刀有效地阻断和控制了马蹄涡压力面分支的发展,分别在压力面-翼刀和翼刀-吸力面之间区域形成通道涡P2和通道涡P1,这两个旋涡强度都小于常规叶栅中的通道涡强度,但翼刀改变了两端壁附近压力梯度的分布,增大了两端壁附近的逆压梯度,使两端壁与吸力面所夹角区的分离流动增强,同时翼刀还干扰了两端壁附近叶片前缘的加速流动,使气流没有加速到最大速度就开始扩压,这也导致两端壁和吸力面角区的分离流动增强。计算结果表明,在翼刀各种方案罩,距压力面相对位置为20％节距处为最佳端壁翼刀位置;高度为2mm的翼刀则是具有最佳高度的翼刀;占据前3/4流道长的翼刀为最佳长度翼刀。 增大入口马赫数,横向流动也更强烈,叶栅内流动变得更加复杂,分离现象比较严重。翼刀安装的最佳周向位置依然是距压力面λ=0.2处。随着入口马赫数的增大,最佳翼刀高度也是增加的,最佳翼刀为5mm。最佳长度及最佳轴向位置没有变化,依然占据前3/4流道长的翼刀为最佳长度翼刀。在流道中安装不同长度,不同轴向位置的组合翼刀,其中方案q0.5+h0.5为最佳组合方案。即在λ=0.2位置安装靠近前缘,长度为0.5中弧线长的翼刀与在λ=0.8位置安装靠近尾缘,长度为0.5中弧线长的翼刀的组合为最佳。 |
| 作者： | 史湘君 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 钟兢军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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