端部开槽对涡轮静叶栅气动性能的影响

摘要

优化叶轮机械的气动性能，实现高负荷高效率的叶轮机械是全世界共同致力的研究工程，对于关系着经济和社会的动力和基础的能源有效利用问题有着深远的意义。多年来各国学者进行了大量的理论分析与实验研究，提出了改变通流部分几何尺寸、叶片的弯、扭、掠、新型叶片、改善作功量分布、附面层控制等众多设计方法，并取得了很好的成效。
　　 本文针对被动绕流控制法进行研究，利用某型燃气轮机低压涡轮第一级作为原始叶栅，通过对静叶栅顶部采取压力面到吸力面开槽以及吸力面上弦向开槽两种局部修改方式，使压力面或是吸力面附近的一小部分气体经过光滑过度的渐缩槽道产生抽吸或是喷射作用，从而实现对端壁附面层(由来流附面层和端壁新生附面层组成)和叶片附面层的控制，特别是对吸力面后半段逆压梯度作用下导致的附面层变厚甚至分离工况的控制。分析开槽对附面层的改变机理，对流场压力分布的影响以及二次流损失的影响，最后考察通过静叶栅的局部修改对动静匹配的影响效果。

目录

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声明

第1章绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2叶轮机械中的二次流损失

1.2.1引言

1.2.2叶轮机械中对二次流研究的发展过程

1.3提高叶轮机械效率的有效措施

1.3.1改变通流部分几何形状

1.3.2叶片的弯、扭、掠

1.3.3叶片的修型

1.3.4新型叶片

1.3.5改善作功量的分布

1.3.6附面层控制法

1.4本文的主要工作内容

第2章数值计算方法

2.1引言

2.2 NUMECA软件简介

2.3数值方法

2.3.1控制方程

2.3.2湍流模型

2.3.3计算网格

2.3.4求解器

2.3.5边界条件

2.3.6动静交界面处理

2.3.7计算结果后处理

2.4本章小结

第3章静叶顶部压力面到吸力面开槽对叶栅流动性能的影响

3.1引言

3.2模型建立及网格处理

3.2.1模型建立

3.2.2网格处理

3.3计算结果及分析

3.3.1开槽前后总体参数对比

3.3.2三维流场分析

3.3.3型面静压分布

3.3.4总压损失分布

3.3.5开槽对动静匹配的影响

3.4本章小结

第4章静叶顶部吸力面上弦向开槽对叶栅流动性能的影响

4.1引言

4.2模型建立及网格处理

4.3计算结果及分析

4.3.1开槽前后总体参数对比

4.3.2三维流场分析

4.3.3型面静压分布

4.3.4总压损失分布

4.3.5开槽对动静匹配的影响

4.4本章小结

结 论

参考文献

致 谢