【摘要】：研制大功率超超臨界汽輪發(fā)電機(jī)組,是電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)國(guó)家“節(jié)能減排”目標(biāo)的重大舉措。采用先進(jìn)的大焓降葉片設(shè)計(jì)方法,減小葉型損失,是降低通流部分級(jí)數(shù),提高機(jī)組效率的關(guān)鍵因素之一。本文以超超臨界機(jī)組中的某級(jí)動(dòng)葉和靜葉不同葉高的葉型為研究對(duì)象,進(jìn)行了平面葉柵的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,并采用數(shù)值模擬的方法,對(duì)基于雷諾數(shù)效應(yīng)的葉型損失及三維葉柵氣動(dòng)性能進(jìn)行了研究。首先,利用低速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了平面葉柵的吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果包括在不同沖角下各個(gè)葉型的型面靜壓曲線,葉型損失,落后角等參數(shù)。通過(guò)靜壓系數(shù)曲線得知各個(gè)葉型均為后加載葉型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明各個(gè)葉柵的損失系數(shù)結(jié)果都在合理的范圍內(nèi),并且靜葉葉型沖角特性平穩(wěn),這一定程度上說(shuō)明了后加載葉型和靜葉采用的魚(yú)頭型前緣的設(shè)計(jì)能有效的減少損失并增強(qiáng)在變沖角工況下的穩(wěn)定性�；谄矫嫒~柵實(shí)驗(yàn)得到的測(cè)量結(jié)果,采用數(shù)值模擬的方法,進(jìn)一步研究了三維葉柵的氣動(dòng)性能。文章采用SST湍流模型對(duì)動(dòng)葉三維葉柵進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,與平面葉柵實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對(duì)比并分析。得到各個(gè)葉高位置靜壓系數(shù)分布,葉型損失隨沖角變化,落后角沿葉高分布等結(jié)果。柵后截面總壓損失系數(shù)分布顯示,在給定的沖角范圍內(nèi)通道渦的發(fā)展得到了抑制,渦系的位置靠近上下端壁,對(duì)中間主流的影響微乎其微。損失隨沖角變化曲線顯示各個(gè)工況下總損失的計(jì)算結(jié)果都處于合理范圍內(nèi),并且總損失在正沖角下呈遞增的趨勢(shì),而在負(fù)沖角范圍內(nèi)存在最低點(diǎn),從得到的曲線上可以看出損失最小位置對(duì)應(yīng)的沖角在-3°至-4°之間。通過(guò)分析柵后渦量分布圖可知落后角沿葉高分布不均勻是主要是兩個(gè)旋向相反的渦系互相影響的結(jié)果。由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得變雷諾數(shù)工況下葉型損失的規(guī)律,因此,本文以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為參照,通過(guò)數(shù)值模擬的方法研究變雷諾數(shù)下各個(gè)葉型的氣動(dòng)性能。得到的損失系數(shù)隨雷諾數(shù)變化的曲線與文獻(xiàn)中相似條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合,并且通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)其在大部分雷諾數(shù)范圍內(nèi)都與AMDC模型和Sanders模型的曲線一致。這就可以利用曲線計(jì)算實(shí)際工況下的損失。在變雷諾數(shù)條件下,吸力面的最高馬赫數(shù)位置與葉型的擴(kuò)散系數(shù)都相應(yīng)地出現(xiàn)變化。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM311
【圖文】：

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雷諾數(shù)對(duì)于表面水度對(duì)出口氣流角也沒(méi)有顯著影響 性能的影響，進(jìn)行了五個(gè)不同粗糙度驗(yàn)結(jié)果以葉片的負(fù)荷曲線與葉型損于邊界層的轉(zhuǎn)捩和葉型損失有一定關(guān)雷諾數(shù)和粗糙度的函數(shù) 此外，柵進(jìn)行了三維計(jì)算，結(jié)果顯示粗糙度響有很大不同，因?yàn)閯?dòng)葉上游來(lái)流中相關(guān)的損失 Vare[15]等對(duì)有不同拋光變時(shí)，精拋光的葉片相比于進(jìn)行過(guò)等[16]的研究結(jié)果顯示，雷諾數(shù) Re 在 2在粗糙表面上得到了降低 Monti糙度對(duì)葉型性能的影響 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的表面粗糙度，在49 10＜Re＜2 54 10時(shí)，這個(gè)數(shù)值的粗糙度將造成

峰值的變化規(guī)律 白濤等[29]通過(guò)改變角下前緣附近的流動(dòng)機(jī)理 研究結(jié)較優(yōu)越的性能，不但在設(shè)計(jì)攻角下能產(chǎn)生，而且在較寬的攻角范圍內(nèi)都能 20°攻角下，使得葉型損失相比基準(zhǔn)失的影響很大，正 負(fù)沖角的增長(zhǎng)都化時(shí)，吸力側(cè)的后部附面層由于逆壓增大，而在正沖角下壓力側(cè)上的損失附近的擴(kuò)壓段的作用下逐漸增厚，并現(xiàn)象消失 沖角對(duì)葉型損失是一個(gè)很究有許多[30-33] 相對(duì)節(jié)距也叫葉柵稠b/t，其中b為葉片弦長(zhǎng)，t 為柵距 稠度減小時(shí)，葉片負(fù)荷增大，導(dǎo)致面氣流分離和損失增加 但如果葉使葉型損失增大 如圖 1-4 表示葉柵

/122211111121 kkoutTeoutTeMkEMYu 的模型給出了能量損失TE E[45]的求解計(jì)比 k 和馬赫數(shù)outM表示的壓力損失系數(shù)失項(xiàng)的物理意義保持一致 法發(fā)展經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段道路，從開(kāi)始最簡(jiǎn)單力學(xué)）的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的可控渦及先進(jìn)渦[圖 2-1 為早期以來(lái)渦輪葉片的設(shè)計(jì)發(fā)展過(guò)來(lái)都是國(guó)內(nèi)外研究人員所關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 白濤;鄒正平;張偉昊;周琨;劉火星;;前緣形狀對(duì)渦輪葉柵損失影響的機(jī)理[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2014年06期

2 鐘兢軍;高海洋;武卉;陸華偉;高洋;丁小娟;王東;;變馬赫數(shù)渦輪平面葉柵流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2013年01期

3 商宇;孫皓;李軍;孔祥林;;攻角對(duì)透平葉柵氣動(dòng)性能影響的研究[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2011年12期

4 王祥鋒;顏培剛;黃洪雁;韓萬(wàn)金;;汽輪機(jī)靜葉柵變沖角性能的實(shí)驗(yàn)研究[J];實(shí)驗(yàn)流體力學(xué);2011年06期

5 毛研偉;竺曉程;周代偉;杜朝輝;;尾緣厚度對(duì)渦輪葉柵流場(chǎng)的影響[J];熱力透平;2011年03期

6 張偉昊;鄒正平;李維;羅建橋;潘尚能;;葉型偏差對(duì)渦輪性能影響的非定常數(shù)值模擬研究[J];航空學(xué)報(bào);2010年11期

7 張偉昊;鄒正平;劉火星;潘尚能;周穎;李維;;葉型偏差對(duì)整機(jī)環(huán)境中渦輪性能的影響[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2010年11期

8 周遜;王振峰;王祥鋒;韓萬(wàn)金;;沖角變化對(duì)渦輪靜葉柵流場(chǎng)的影響[J];實(shí)驗(yàn)流體力學(xué);2009年04期

9 孫大偉;喬渭陽(yáng);許開(kāi)富;李偉;;不同攻角對(duì)渦輪葉柵損失的影響[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2008年07期

10 劉曉瀾;谷傳綱;楊波;王彤;邢衛(wèi)東;張繼忠;;變幾何徑向透平損失模型及其分析[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2007年05期

本文編號(hào)：2750162