基于驅(qū)動軸的間隙泄漏控制策略研究.pdf

1、目前國內(nèi)外對變幾何渦輪的研究主要集中在機組循環(huán)和外特性研究，對變幾何渦輪的流場研究依然很少，且都忽略驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)對可調(diào)導葉間隙泄漏流動和渦系發(fā)展的影響，也對驅(qū)動軸存在而導致的損失分布變化沒有研究。因此，對驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)給可調(diào)導葉流場帶來的影響進行研究，并通過研究確定驅(qū)動軸安裝位置、尺寸的最優(yōu)選擇方案以抑制泄漏流動具有實際意義和研究價值。
　　 針對實際生產(chǎn)中具有驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)的變幾何渦輪可調(diào)導葉和研究設(shè)計模型的結(jié)構(gòu)差異，首先，本文通過數(shù)值

2、模擬方法對帶驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)的可調(diào)導葉和無軸導葉進行了比較研究，給出了渦輪葉柵通道內(nèi)的三維流動結(jié)構(gòu)，特別是泄漏流動和泄漏渦的形成、發(fā)展。研究了驅(qū)動軸對間隙泄漏流動和損失分布的影響，探討了驅(qū)動軸對可調(diào)導葉流道內(nèi)渦系發(fā)展過程的影響，為變幾何渦輪可調(diào)導葉的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。結(jié)果表明，安裝驅(qū)動軸可有效抑制泄漏流動進而控制泄漏渦的產(chǎn)生和發(fā)展過程，降低端部泄漏損失和出口總壓損失。
　　 隨后，本文重點研究基于驅(qū)動軸結(jié)構(gòu)的渦系控制策略，研究如何

3、選擇驅(qū)動軸安裝方案可達到對可調(diào)導葉間隙泄漏流動抑制作用的最佳效果。本文對不同驅(qū)動軸安裝位置、不同驅(qū)動軸直徑的可調(diào)導葉模型進行數(shù)值模擬，分析驅(qū)動軸直徑、安裝位置變化對可調(diào)導葉間隙泄漏流動抑制作用的影響以及對導葉出口氣流角、損失分布的影響，研究通過合理優(yōu)化驅(qū)動軸的安裝位置和直徑，有效地控制端部泄漏渦的發(fā)展和演變，以優(yōu)化流場結(jié)構(gòu)，達到減低損失的目的。結(jié)果表明，驅(qū)動軸對泄漏渦的抑制作用受驅(qū)動軸位置影響較大，對于本文所用葉片，在20％～50％弦長