【摘要】：一維性能建模在軸流壓氣機(jī)準(zhǔn)三維氣動(dòng)設(shè)計(jì)體系中占有重要地位。本文在梳理多級(jí)軸流壓氣機(jī)一維性能分析方法及其工程應(yīng)用背景的基礎(chǔ)上,首先開(kāi)發(fā)完善了一維分析程序,然后發(fā)展了模型自動(dòng)校準(zhǔn)方法和基于CFD的附面層堵塞計(jì)算方法,并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了壓氣機(jī)變幾何研究。本文研究?jī)?nèi)容包括:一、一維分析方法。論述了平均中徑法的基本原理,并通過(guò)整理歸納葉柵性能計(jì)算,端壁堵塞效應(yīng)和喘振邊界預(yù)測(cè)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?完善了一維性能分析方法,針對(duì)性地對(duì)4臺(tái)壓氣機(jī)進(jìn)行性能預(yù)測(cè),驗(yàn)證了本文發(fā)展的一維性能分析程序具有較高的預(yù)測(cè)精度。二、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ妥詣?dòng)校準(zhǔn)方法。鑒于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ碗y以普遍適用于各種流動(dòng)情況,針對(duì)葉柵性能模型發(fā)展了一種自動(dòng)校準(zhǔn)方法。該方法是通過(guò)優(yōu)化算法對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭嘘P(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以減小預(yù)測(cè)性能和實(shí)驗(yàn)值的偏差。通過(guò)對(duì)4臺(tái)不同級(jí)數(shù)和載荷的壓氣機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn),驗(yàn)證了方法的有效性和通用性。三、基于CFD結(jié)果的附面層堵塞計(jì)算方法。為了建立壓氣機(jī)附面層堵塞從三維向低維性能模型的反饋,發(fā)展了一種基于CFD結(jié)果計(jì)算附面層堵塞的方法。該方法根據(jù)附面層中多種特征參數(shù)聯(lián)合確定附面層邊界位置。并通過(guò)對(duì)二維平板,壓氣機(jī)端壁及葉片表面附面層進(jìn)行提取,驗(yàn)證了方法具有較好的可靠性。四、壓氣機(jī)變幾何優(yōu)化�；诒疚陌l(fā)展的一維分析程序和遺傳算法,建立一種變幾何優(yōu)化方法。針對(duì)一臺(tái)6級(jí)壓氣機(jī),開(kāi)展了單轉(zhuǎn)速和多轉(zhuǎn)速變幾何優(yōu)化,與實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)方案的對(duì)比結(jié)果說(shuō)明了變幾何優(yōu)化方法的有效性。以上研究完善了軸流壓氣機(jī)一維分析方法,并為變幾何主動(dòng)控制方案的確定提供了可靠的技術(shù)支撐。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH453

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本文編號(hào)：2605566