發(fā)布時(shí)間：2017-03-30 22:10

  本文關(guān)鍵詞：1.5級軸流跨音壓氣機(jī)氣動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代軸流壓氣機(jī)正向著高負(fù)荷、高壓比、寬穩(wěn)定工作范圍的方向發(fā)展,而超、跨音壓氣機(jī)的壓比高,流動(dòng)復(fù)雜,葉柵中存在激波以及其與邊界層、通道渦干涉等現(xiàn)象,因而對軸流跨音壓氣機(jī)的研究顯得十分重要本文以某F級燃機(jī)首級模化的1.5級跨音壓氣機(jī)作為研究對象,通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算兩個(gè)方面展開研究。實(shí)驗(yàn)方面,完善了實(shí)驗(yàn)臺測量系統(tǒng),整個(gè)測量系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng):壓氣機(jī)總體性能的測量系統(tǒng);壓氣機(jī)失速和喘振的檢測系統(tǒng);壓氣機(jī)機(jī)匣靜壓的測量系統(tǒng),這部分又包含壓氣機(jī)沿軸向機(jī)匣靜壓分布,以及動(dòng)葉頂部靜壓分布兩個(gè)部分。數(shù)值計(jì)算方面,對該壓氣機(jī)進(jìn)行建模,并進(jìn)行定常數(shù)值計(jì)算和非定常數(shù)值計(jì)算,對該壓氣機(jī)性能及流動(dòng)狀況進(jìn)行了詳細(xì)的分析。實(shí)驗(yàn)研究表明:實(shí)驗(yàn)臺測量系統(tǒng)良好,能夠獲得壓氣機(jī)完整地性能曲線;測得在10000rpm轉(zhuǎn)速下,失速團(tuán)沿周向傳播速度大約為壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速的0.67倍;通過對壓氣機(jī)沿軸向靜壓的分布測量發(fā)現(xiàn),空氣經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)葉加速,而主要的增壓過程是在壓氣機(jī)級中完成的;本文發(fā)現(xiàn)采用BP神經(jīng)網(wǎng)格方法能夠相對較好的復(fù)現(xiàn)動(dòng)葉機(jī)匣靜壓流場分布情況,動(dòng)葉頂部泄漏流會(huì)隨著壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速的增大和流量的減小,強(qiáng)度會(huì)不斷變大;利用快速傅立葉變換將動(dòng)葉頂部非定常壓力場時(shí)域圖轉(zhuǎn)換成頻譜圖,分析主頻幅值發(fā)現(xiàn),機(jī)匣靜壓的波動(dòng)主要出現(xiàn)在動(dòng)葉前半部分,而且這種波動(dòng)隨著轉(zhuǎn)速增大以及流量減小而增大;數(shù)值計(jì)算表明:通過對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),所使用的數(shù)值計(jì)算方法能夠很好地獲得壓氣機(jī)的性能曲線。本文分析了壓氣機(jī)三個(gè)典型工況即近堵塞點(diǎn)、近設(shè)計(jì)點(diǎn)、近失速工況下的流動(dòng)特征,研究了壓氣機(jī)不同葉片通道的激波和流動(dòng)分離現(xiàn)象。分析了壓氣機(jī)氣動(dòng)參數(shù)在葉高方向的分布與流動(dòng)狀況的對應(yīng)情況。動(dòng)葉頂部間隙區(qū)域的泄漏流動(dòng)包括始于動(dòng)葉吸力面前緣的泄漏渦,以及會(huì)撞擊相鄰動(dòng)葉片位于動(dòng)葉中部的泄漏流,和位于動(dòng)葉尾部的泄漏流,發(fā)現(xiàn)動(dòng)葉頂部泄漏渦的強(qiáng)度隨著壓氣機(jī)流量的減小以及動(dòng)葉頂部間隙的變大而增大。非定常計(jì)算發(fā)現(xiàn)了動(dòng)葉頂部泄漏流沿動(dòng)葉旋轉(zhuǎn)方向相反的方向(相對動(dòng)葉坐標(biāo)),以2倍的動(dòng)葉葉柵通過速度向相鄰的動(dòng)葉傳播。
【關(guān)鍵詞】：1.5級軸流壓氣機(jī) 實(shí)驗(yàn)臺 數(shù)值計(jì)算 泄漏流
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH453
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 引言8-19
• 1.1 研究背景8-12
• 1.1.1 壓氣機(jī)內(nèi)復(fù)雜流動(dòng)研究9-10
• 1.1.2 壓氣機(jī)失速先兆和機(jī)理研究10-12
• 1.2 國內(nèi)外壓氣機(jī)臺實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展12-18
• 1.2.1 低速大尺寸軸流壓氣機(jī)的研究進(jìn)展12
• 1.2.2 國內(nèi)外基于跨音實(shí)驗(yàn)臺及相關(guān)的研究工作12-18
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)臺與測量系統(tǒng)19-37
• 2.1 實(shí)驗(yàn)臺系統(tǒng)19-27
• 2.1.1 壓氣機(jī)20-22
• 2.1.2 動(dòng)力系統(tǒng)22-23
• 2.1.3 潤滑冷卻系統(tǒng)23-25
• 2.1.4 進(jìn)、排氣系統(tǒng)25-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)測量系統(tǒng)27-36
• 2.2.1 壓氣機(jī)性能測量28-30
• 2.2.2 失速、喘振信號檢測系統(tǒng)30-31
• 2.2.3 壓氣機(jī)機(jī)匣靜壓測量31-33
• 2.2.4 實(shí)驗(yàn)測量數(shù)采系統(tǒng)33-36
• 2.3 本章小結(jié)36-37
• 第3章 1.5 級軸流壓氣機(jī)實(shí)驗(yàn)研究37-54
• 3.1 壓氣機(jī)性能研究37-41
• 3.1.1 壓氣機(jī)性能曲線37-38
• 3.1.2 壓氣機(jī)失速現(xiàn)象的探究38-41
• 3.2 沿軸向機(jī)匣靜壓分布41-44
• 3.3 動(dòng)葉機(jī)匣靜壓分布44-53
• 3.3.1 動(dòng)葉機(jī)匣靜壓復(fù)現(xiàn)方法研究45-47
• 3.3.2 靜壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果的復(fù)現(xiàn)47-50
• 3.3.3 靜壓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)頻譜分析50-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第4章 數(shù)值計(jì)算的理論基礎(chǔ)54-61
• 4.1 控制方程組54-56
• 4.2 湍流模型56-58
• 4.3 網(wǎng)格劃分58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第5章 數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比61-89
• 5.1 定常計(jì)算設(shè)置61-65
• 5.1.1 研究對象61
• 5.1.2 計(jì)算網(wǎng)格劃分61-63
• 5.1.3 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證63-64
• 5.1.4 計(jì)算參數(shù)的設(shè)置64-65
• 5.2 定常計(jì)算結(jié)果65-81
• 5.2.1 壓氣機(jī)總體性能曲線與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比65-66
• 5.2.2 典型工況下的流動(dòng)特性66-71
• 5.2.3 葉高方向的氣動(dòng)參數(shù)變化71-74
• 5.2.4 動(dòng)葉機(jī)匣靜壓數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比74-75
• 5.2.5 頂部泄漏流部分75-81
• 5.3 非定常計(jì)算設(shè)置過程81-85
• 5.3.1 壓氣機(jī)非定常的計(jì)算81-84
• 5.3.2 非定常計(jì)算點(diǎn)壓氣機(jī)性能曲線上定位84-85
• 5.4 非定常計(jì)算的結(jié)果分析85-88
• 5.4.1 壓氣機(jī)動(dòng)葉頂部泄漏流流動(dòng)規(guī)律85-88
• 5.5 本章小結(jié)88-89
• 第6章 結(jié)論與展望89-92
• 6.1 結(jié)論89-91
• 6.2 展望91-92
• 參考文獻(xiàn)92-95
• 致謝95-97
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果97

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5 劉濱春;;壓氣機(jī)級間引氣對壓氣機(jī)性能影響的研究[J];中國科技信息;2008年16期

6 劉波;陳云永;項(xiàng)效昒;侯為民;;對轉(zhuǎn)壓氣機(jī)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[J];推進(jìn)技術(shù);2008年04期

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8 陳云永;劉波;謝彥文;;對轉(zhuǎn)壓氣機(jī)特性影響因素分析研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2010年07期

9 李冬;李本威;楊欣毅;鄧斌;;壓氣機(jī)性能衰退和清洗恢復(fù)仿真研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2010年09期

10 苗厚武,蔡曉鐘,高金滿;端削技術(shù)在跨音速壓氣機(jī)上的應(yīng)用[J];燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究;1996年01期

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1 浦鵬;孫濤;李冬;;壓氣機(jī)性能影響因素研究[A];中國航空學(xué)會(huì)第七屆動(dòng)力年會(huì)論文摘要集[C];2010年

2 沈騰;;無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在壓氣機(jī)測試中的應(yīng)用研究[A];大型飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國航空學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

3 李建君;顧春偉;;壓氣機(jī)1．5跨音級內(nèi)部流動(dòng)分析[A];中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì)透平專業(yè)委員會(huì)2007年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

4 張健新;武卉;高飛龍;;某壓氣機(jī)試驗(yàn)器旁路退喘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[A];第十五屆中國科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場：航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

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6 朱理;;三次樣條插值函數(shù)算法在壓氣機(jī)性能試驗(yàn)中的應(yīng)用[A];2010航空試驗(yàn)測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

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2 趙勇;風(fēng)扇/壓氣機(jī)非設(shè)計(jì)點(diǎn)性能計(jì)算和進(jìn)氣畸變影響預(yù)測方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

3 羌曉青;低反動(dòng)度附面層抽吸式壓氣機(jī)流動(dòng)控制及設(shè)計(jì)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

4 高海洋;畸變條件下端區(qū)流動(dòng)對壓氣機(jī)穩(wěn)定性影響的機(jī)理研究[D];大連海事大學(xué);2014年

5 羅鉅;高性能風(fēng)扇/壓氣機(jī)三維葉片氣動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

6 張環(huán);旋轉(zhuǎn)總壓畸變對壓氣機(jī)穩(wěn)定性影響的研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

7 龍艷麗;高負(fù)荷氦氣壓氣機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)及性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

8 李亮;葉尖射流對壓氣機(jī)穩(wěn)定性影響研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

9 屠寶鋒;風(fēng)扇/壓氣機(jī)動(dòng)態(tài)失速過程和多尺度非定常氣動(dòng)穩(wěn)定性研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

10 陳杰;跨聲速微型斜流壓氣機(jī)設(shè)計(jì)方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

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1 安鑫;跨音壓氣機(jī)邊界層抽吸控制方法研究[D];中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所);2015年

2 管健;旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)氣動(dòng)性能數(shù)值研究[D];大連海事大學(xué);2015年

3 梁齊文;燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)改型設(shè)計(jì)方法研究[D];上海交通大學(xué);2015年

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5 劉斌;亞聲速重復(fù)級壓氣機(jī)試驗(yàn)臺氣動(dòng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2015年

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9 薛嘉麒;組合抽吸對旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子性能的影響[D];大連海事大學(xué);2016年

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  本文關(guān)鍵詞：1.5級軸流跨音壓氣機(jī)氣動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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