渦輪氣動二次結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、渦輪設(shè)計過程主要包含氣動設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計，它是葉輪機(jī)械領(lǐng)域中的一個重要的研究方向。一個好的渦輪設(shè)計體系對推動高性能航空發(fā)動機(jī)及地面燃機(jī)發(fā)展來說具有十分重要的作用與實(shí)際意義。隨著計算流體力學(xué)的不斷發(fā)展，渦輪設(shè)計體系也得到了飛速發(fā)展，如今其仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的課題。本文對常規(guī)渦輪設(shè)計進(jìn)行了基于葉片氣動附屬結(jié)構(gòu)如翼刀、擾流柱、氣膜孔、葉片彎掠等的改進(jìn)。并以提高渦輪效率為目的，應(yīng)用改進(jìn)的渦輪設(shè)計體系中的葉片彎掠對某型1.5級渦輪葉片進(jìn)行了改型，

2、對其氣動方面進(jìn)行了分析研究。
　　首先在常規(guī)設(shè)計體系的基礎(chǔ)上，針對附著于葉柵通道的渦輪結(jié)構(gòu)如擾流柱、翼刀等結(jié)構(gòu)，以及對渦輪葉片進(jìn)行加工譬如開槽，加氣膜孔等結(jié)構(gòu)，或是對葉片進(jìn)行彎掠或者端壁進(jìn)行凹凸設(shè)計等，對這些結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程，主要研究方向以及所得出的研究結(jié)果，按不同形式進(jìn)行了分類說明并進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述性研究。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出了這些不同于渦輪常規(guī)一次幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計的氣動二次結(jié)構(gòu)設(shè)計體系。
　　最后通過采用上面所提及的氣動相關(guān)氣動二

3、次結(jié)構(gòu)中的主要部分，即葉片彎掠，對某型1.5級渦輪分別進(jìn)行一定葉高下不同彎曲角度的正彎、反彎以及J型彎曲改型，驗(yàn)證其是否能達(dá)到降低損失并提高渦輪效率的目的。運(yùn)用數(shù)值模擬對改型效果進(jìn)行了系統(tǒng)性分析。研究結(jié)果表明，采用J型彎或者小角度正彎，均能使效率有了不同程度的提高，渦輪氣動性能得到了提高與優(yōu)化。而靜葉反彎及大角度正彎卻使流場惡化，渦輪氣動性能降低。這也證明傳統(tǒng)的渦輪設(shè)計體系與以先進(jìn)的彎掠葉片技術(shù)為代表的氣動二次結(jié)構(gòu)設(shè)計體系相結(jié)合，合理控