渦輪葉型的構(gòu)型方法及氣膜孔優(yōu)化分析.pdf

1、隨著渦輪機(jī)進(jìn)口溫度不斷提高、燃?xì)廨啓C(jī)壓比的不斷提升、級(jí)焓降和葉片負(fù)荷不斷提高，通過(guò)優(yōu)化冷氣噴射及冷卻系統(tǒng)的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)有效降低葉片表面溫度和提高氣動(dòng)效率，是目前氣冷渦輪設(shè)計(jì)研究過(guò)程中的重要內(nèi)容。為了優(yōu)化渦輪葉片設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)效率，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)，需要從葉片及流道的結(jié)構(gòu)和傳熱設(shè)計(jì)方面開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)捷高效的設(shè)計(jì)平臺(tái)，本文從以下方面開(kāi)展了研究。
　　（1）研究基于三維非均勻有理B樣條（Non-Uniform RationalB-Spl

2、ine簡(jiǎn)稱NURBS）曲面的渦輪流道及葉型曲面的參數(shù)化生成方法，編制通用的葉型曲面生成程序。NURBS曲面的表達(dá)的葉型流道構(gòu)型方法更為簡(jiǎn)捷直觀；
　　（2）研究應(yīng)用于NURBS曲面的修型方法，對(duì)葉型任意部位進(jìn)行可控大小可控范圍的法向局部擴(kuò)大收縮。編制了通用NURBS曲面修型程序；
　?。?）通過(guò)已編制的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)三維局部大擴(kuò)張（收縮）端壁、葉片局部凹凸坑、非軸對(duì)稱端壁以及吸力面擴(kuò)壓區(qū)反曲率等典型改善葉柵流動(dòng)技術(shù)的幾

3、何建模，并通過(guò)參數(shù)化控制點(diǎn)自由調(diào)整局部幾何外型；
　?。?）使用MATLAB軟件對(duì)葉型及流道直接進(jìn)行幾何建模以及自動(dòng)網(wǎng)格生成，使用CFX軟件進(jìn)行后處理工作，對(duì)基于NURBS曲面生成的典型方案進(jìn)行流場(chǎng)分析，掌握利用CFX進(jìn)行渦輪葉片設(shè)計(jì)和研究的基本流程；
　　（5）使用NURBS技術(shù)編制五控制點(diǎn)控制一條型線的程序，對(duì)某靜葉滯止線附近的冷卻孔進(jìn)行弦向位置改變，通過(guò)正交試驗(yàn)總結(jié)出氣膜孔優(yōu)化方法，進(jìn)行局部處溫度云分布觀察，對(duì)生成的典