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原文传递变几何涡轮性能研究

论文题名：	变几何涡轮性能研究
关键词：	变几何涡轮;圆柱端壁;转轴;不均匀间隙;燃气轮机;数值模拟
摘要：	为了在不同环境不同工况下工作并且保持最佳的性能,要求燃气轮机具有一定程度的变工况适应能力。在动力涡轮部分采用变几何涡轮是满足这种需求的途径之一。目前的文献中,为了建模以及计算方便,大部分变几何模型都采用了简化模型。一般都做了两方面的简化:一方面是不同转角下间隙均采用均匀间隙:另一方面是由于目前叶轮机械软件限制,建模过程忽略导叶或静叶转轴。　　本论文第一个重点工作内容是对某柱面端壁的动力涡轮第一级导叶采用可转形式建立变几何涡轮模型,并对不同转角不同工况下的叶栅进行三维流动数值模拟,计算了在涡轮机导叶不同转角不同工况下的外特性,从而得到特性曲线,同时也分析了涡轮级叶栅内部流动细节。另外,为了保证导叶能够正常旋转,在变几何涡轮导叶的顶部和根部各存在一个间隙,间隙采用了与实际情况更为符合的非均匀间隙,即间隙随着转角的不同而变化。针对柱面端壁情况下变几何涡轮间隙随转角变化的特点,本文按照几何模型分忻了不同转角下叶栅的非均匀间隙分布规律,同时也分析了导叶端部泄露。由于在实际情况中,可转导叶旋转需要轴系的支持。而在大多数情况下,由于目前叶轮机械软件功能的限制,很难生成带转轴的模型并且建立网格,故为了简化模型及网格划分,一般的数值模拟都忽略了转轴的影响。本论文第二个重点工作内容将从实际情况出发,建立带转轴的模型以及网格,通过数值模拟,对比分析在柱面端壁情况下转轴对涡轮的外特性以及流场内部的影响。　　论文采用CFD软件对端部为不均匀间隙以及不忽略导叶转轴的情况进行数值模拟。为变几何涡轮设计、简化与复杂模型数值模拟结果分析提供定性的理论研究。
作者：	宋万强
专业：	轮机工程
导师：	岳国强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文