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摘要
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 超声速膨胀器的概念
1.3 单斜面膨胀喷管的研究
1.3.1 单斜面膨胀喷管的国外研究现状
1.3.2 单斜面膨胀喷管的国内研究现状
1.4 涡轮叶片设计体系的发展
1.4.1 一维经验和二维半经验设计体系
1.4.2 准三维设计体系
1.4.3 全三维设计体系
1.4.4 时均和非定常设计体系
1.5 涡轮内部损失及间隙流动
1.5.1 涡轮内部损失形式
1.5.2 涡轮间隙流动的影响因素
1.6 弯、扭和掠技术改善涡轮叶栅气动性能
1.7 本文主要研究内容
第2章 数值计算方法
2.1 引言
2.2 数值方法
2.2.1 数值模拟工具
2.2.2 控制方程
2.2.3 差分格式
2.2.4 湍流模型
2.2.5 网格划分
2.2.6 边界条件
2.3 数值方法校核
2.3.1 超声速进气道
2.3.2 跨声速涡轮
2.3.3 网格精度对计算结果的影晌
2.4 本章小结
第3章 几何结构对超声速膨胀器流场及性能的影响
3.1 引言
3.2 超声速膨胀器结构设计
3.2.1 总体结构
3.2.2 气流流道设计方案
3.2.3 喉部稳定段
3.2.4 超声速膨胀段
3.2.5 内部流动理论
3.2.6 数据处理
3.2.7 几何参数范围
3.3 超声速膨胀器内部流动特性
3.3.1 计算模型
3.3.2 三维流道内部流动特性
3.3.3 出口气动参数沿径向分布
3.4 关键几何参数对超声速膨胀器流场的影响
3.4.1 计算模型
3.4.2 相对马赫数等值线
3.4.3 出口流场分布
3.4.4 出口气动参数及性能
3.5 膨胀型面造型方式对超声速膨胀器流场及性能的影响
3.5.1 计算模型
3.5.2 S1流面的流动特性
3.5.3 壁面极限流线和熵分布
3.5.4 非设计工况下特性曲线
3.6 隔板截面造型对超声速膨胀器流场及性能的影响
3.6.1 计算模型
3.6.2 隔板截面造型对相对马赫数等值线的影响
3.6.3 隔板截面造型对熵和流线分布的影响
3.6.4 隔板截面造型对出口气动参数的影响
3.7 本章小结
第4章 超声速膨胀器间隙流动机理及影响因素
4.1 引言
4.2 超声速膨胀器间隙流动形成机理
4.2.1 间隙泄漏流动结构
4.2.2 间隙泄漏损失分布
4.3 间隙高度对超声速膨胀器流动特性的影响
4.3.1 间隙高度对相对马赫数等值线的影响
4.3.2 间隙高度对熵、静压与流线的影响
4.3.3 间隙高度对隔板载荷的影响
4.3.4 出口气动参数和膨胀器性能
4.4 机匣与隔板相对运动对间隙流动的影响
4.4.1 间隙内熵和流线分布
4.4.2 流道内流动特性
4.4.3 出口流场与气动参数
4.5 来流攻角对超声速膨胀器气动性能的影响
4.5.1 来流攻角对流动结构的影响
4.5.2 来流攻角对负荷及出口气动参数的影响
4.5.3 来流攻角对膨胀器总体性能的影响
4.6 本章小结
第5章 超声速膨胀器变工况特性研究
5.1 引言
5.2 进口绝对总压对超声速膨胀器流动特性的影响
5.2.1 相对马赫数
5.2.2 间隙流动特性
5.2.3 出口气动参数
5.3 转速对超声速膨胀器流动特性的影响
5.3.1 相对马赫数
5.3.2 间隙流动特性
5.3.3 出口气动参数
5.4 超声速膨胀器特性曲线
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间公开发表论文
致谢
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