预旋系统温降及功耗特性的数值研究

摘要

预旋系统是涡轮转子冷却气的供给系统。通过预旋气流以及适当的对气流做功，预旋系统可以在实现供气的基础上使气流具有更低的相对总温。通过理论推导以及数值计算，对预旋系统的功耗以及温降特性进行了研究。
　　对预旋系统的边界条件进行了分析，决定保持预旋系统进口的总压和总温，供气孔出口的半径位置、静压和流量，转子转速为给定值不变。通过理论推导获得了绝热条件下预旋系统内温降与功耗的关系式，并得到了理想情况下所能获得的最大温降以及最低功耗的计算公式。
　　通过数值计算，获得了某简化预旋系统模型的功耗以及温降特性，数值计算结果与公式计算的结果相符合。
　　在基本计算模型的基础上，对预旋系统结构进行了优化，并通过数值模拟分别给出了直孔长叶轮模型、斜孔短叶轮模型以及高位模型的功耗以及温降特性。随着系统的优化，系统的功耗逐渐减小，温降也逐渐增大，进一步验证了理论推导的结果。

目录

符号说明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 预旋系统简介

1.3 国内外研究现状

1.4 本文研究内容

第二章 预旋系统工作原理

2.1 预旋系统设计参数与设计目标

2.2 变量定义

2.3 理论分析

第三章 预旋系统温降与功耗特性

3.1 计算模型及计算方法

3.2 流场分析

3.3 熵增分析

3.4 系统功耗分析

3.5 温降分析

3.6 温降与功耗对应关系验证

3.7 小结

第四章 预旋系统的优化

4.1 直孔长叶轮模型

4.2 斜孔短叶轮模型

4.3 高位模型

4.4 小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 进一步工作建议

参考文献

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致谢

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