小流量涡轮轴发动机动力涡轮导叶弯叶片设计

摘要

直升机具有轻便、灵活、可超低空掠地飞行等优良的机动性能,因而在军用、民用领域都备受关注。涡轮轴发动机作为现代直升机的主要动力源,其结构尺寸小、重量轻、功率大、燃油消耗少、变工况性能优异等优良性能是直升机整体性能优秀的保证。由于结构紧凑尺寸小,因而涡轮轴发动机的流道面积受到限制。所以,涡轮轴发动机的涡轮叶片展弦比较小。在这样的叶栅通道中,二次流动所占比例较大,主流流动受到影响,降低了叶栅的通流能力,造成叶栅的损失增加。
　　传统弯叶片设计主要是通过改变叶栅通道内的压力分布,控制叶栅通道内的涡系结构的强度和尺度,从而降低损失提高效率。但是在小展弦比涡轮叶栅通道中,边界层所占的比例过大,仅靠弯叶片无法从根本上控制二次流动的强度。既然很难通过控制通道涡的强度来降低损失,那么通过压力梯度将高损失区域尽量向端区压缩,增强主流通流能力也是一个很好的选择。
　　本文以某型涡轮轴发动机作为研究对象,对其两级动力涡轮的导叶进行弯叶片设计,通过对比叶片正弯曲、反弯曲所带来的影响,确定了应对两列导叶进行反弯曲设计。在经过对不同弯高、弯角的分析、对比,得出了本研究中弯叶片的最佳设计,并对小展弦比涡轮弯叶片设计提出了建设性意见。

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第1章 绪 论

1.1 课题的来源

1.2 课题研究的背景和意义

1.3 研究现状概述

1.4 本文的主要研究内容

第2章 弯叶片基本理论与数值研究方法

2.1 引言

2.2 圆柱绕流部分数值研究方法

2.3 弯叶片设计部分数值研究方法

2.4 本章小结

第3章 圆柱绕流基础研究部分

3.1 引言

3.2 圆柱绕流部分研究结果

3.3 本章小结

第4章 涡轮轴发动机动力涡轮第1级导叶弯叶片设计

4.1 引言

4.2 第1级导叶原型叶片分析

4.3 第1级导叶正弯、反弯设计对比分析

4.4 第1级导叶反弯曲叶片设计

4.5 本章小结

第5章 涡轮轴发动机动力涡轮第2级导叶弯叶片设计

5.1 引言

5.2 第2级导叶原型叶片分析

5.3 第2级导叶正弯、反弯设计对比分析

5.4 第2级导叶反弯曲叶片设计

5.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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