本文關鍵詞：渦輪級動葉葉頂間隙泄漏控制研究

  更多相關文章： 1.5級 渦輪葉柵 翼型圍帶 葉頂噴氣 旋轉(zhuǎn)效應

【摘要】：隨著經(jīng)濟的發(fā)展,燃氣輪機已經(jīng)應用于國民經(jīng)濟的諸多領域。燃氣輪機在航空領域的應用占有絕對優(yōu)勢,早在20世紀50年代就基本取代了活塞式發(fā)動機作為飛機推進動力,使飛機性能得到了很大提高。燃氣輪機中渦輪作為三大部件之一,一般工作在高溫、高壓的氣動環(huán)境下,而且燃氣渦輪內(nèi)部的強壓力梯度和溫度梯度以及渦輪轉(zhuǎn)子的高轉(zhuǎn)速,這使渦輪內(nèi)部流動非常復雜,存在各種形式的二次流流動,如葉頂間隙泄漏流動、通道渦等,并且這些流動結(jié)構(gòu)之間存在非常強的相互作用。葉頂泄漏的控制對提高渦輪效率有著深遠影響,因此這一問題的研究有著很大意義。本文將針對"LISA" 1.5級渦輪對葉頂泄漏問題展開研究,通過CFD方法研究渦輪葉柵流場內(nèi)的流動情況,分析了其中的流場結(jié)構(gòu)以及其中的損失機理。研究發(fā)現(xiàn)間隙泄漏渦自前緣產(chǎn)生,50%軸向弦長以后的泄漏流對泄漏損失影響較大。流道內(nèi)的旋渦結(jié)構(gòu)對下游葉柵流場有較大影響。為控制葉頂間隙泄漏,在原有葉型的基礎上加裝全圍帶以及翼型圍帶,分析翼型圍帶相比于全圍帶與無圍帶對葉頂間隙及葉柵通道內(nèi)流動損失的影響。研究表明,翼型圍帶可使葉柵出口的總壓損失降低0.8%。其次研究了葉頂噴氣這一主動控制葉頂泄漏流動的方法。研究在不同噴氣量下葉頂泄漏流動情況以及損失機理。葉頂垂直噴氣對葉頂泄漏有著一定的抑制作用,噴氣量越大,對泄漏流的抑制作用越明顯。由于葉片轉(zhuǎn)動時,葉片同機匣之間存在相對運動,且?guī)黼x心力和科氏力,這會對間隙泄漏流動以及流場發(fā)展產(chǎn)生很大的影響。因此本文最后重點研究了旋轉(zhuǎn)效應對渦輪流場的影響。通過單列平頂和翼型圍帶葉頂動葉柵分析了葉片轉(zhuǎn)動與機匣相對運動對葉柵流場的影響。研究表明葉片轉(zhuǎn)動和機匣相對運動均可抑制泄漏渦的發(fā)展。
【關鍵詞】：1.5級 渦輪葉柵 翼型圍帶 葉頂噴氣 旋轉(zhuǎn)效應
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK473
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題所屬研究領域9
• 1.2 課題的理論意義和應用價值9-10
• 1.3 葉頂泄漏流動10-11
• 1.4 渦輪葉柵旋渦結(jié)構(gòu)11-12
• 1.5 間隙泄漏流動與損失機理12-13
• 1.6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析13-15
• 1.7. 本文研究內(nèi)容15-16
• 第2章 模型建立與數(shù)值計算方法16-28
• 2.1 引言16-17
• 2.2 研究對象17-19
• 2.3 葉型簡介19-20
• 2.4 數(shù)值計算20-28
• 2.4.1 控制方程20
• 2.4.2 計算方法20-21
• 2.4.3 湍流模型21-22
• 2.4.4 計算設定22-24
• 2.4.5 網(wǎng)格劃分24-25
• 2.4.6 計算結(jié)果準確性分析25-27
• 2.4.7 參數(shù)定義27-28
• 第3章 1.5級LISA渦輪流場計算和分析28-38
• 3.1 引言28
• 3.2 1.5級渦輪葉柵各級進出口參數(shù)28-31
• 3.3 葉柵通道內(nèi)流體流動分析31-35
• 3.3.1 第一級靜葉流道流場結(jié)構(gòu)分析31-32
• 3.3.2 動葉流道流場結(jié)構(gòu)分析32-34
• 3.3.3 第二級靜葉流道流場結(jié)構(gòu)分析34-35
• 3.4 動葉間隙流體流動分析35-37
• 3.5 本章結(jié)論37-38
• 第4章 動葉不同葉頂結(jié)構(gòu)對1.5級渦輪性能影響的數(shù)值研究38-47
• 4.1 引言38
• 4.2 動葉出口截面損失分布38-42
• 4.3 動葉流道內(nèi)流體流動分析42-46
• 4.4 本章結(jié)論46-47
• 第5章 葉頂噴氣對1.5級渦輪性能影響的計算與分析47-53
• 5.1 引言47
• 5.2 計算模型47
• 5.3 噴氣量對葉頂間隙泄漏控制的數(shù)值研究47-52
• 5.3.1 間隙內(nèi)部流體流動分析48-49
• 5.3.2 動葉出口截面損失分布49-52
• 5.4 本章結(jié)論52-53
• 第6章 旋轉(zhuǎn)效應對單列動葉柵氣動性能的影響53-65
• 6.1 引言53
• 6.2 邊界條件53-54
• 6.3 平頂葉柵旋轉(zhuǎn)效應的計算與分析54-60
• 6.3.1 動葉出口截面損失分布54-57
• 6.3.2 間隙內(nèi)部流體流動分析57
• 6.3.3 葉柵通道內(nèi)流體流動分析57-60
• 6.4 帶翼型圍帶葉柵旋轉(zhuǎn)效應的計算與分析60-64
• 6.4.1 動葉出口截面損失分布61-62
• 6.4.2 間隙內(nèi)部流體流動分析62
• 6.4.3 葉柵通道內(nèi)流體流動分析62-64
• 6.5 本章結(jié)論64-65
• 結(jié)論與展望65-66
• 參考文獻66-68
• 致謝68-69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李志顯;張永貴;胡建軍;孔祥東;杜勝華;李洪;張永建;;端壁運動對自發(fā)射流抑制葉尖泄漏影響的數(shù)值研究[J];汽輪機技術(shù);2015年02期

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本文編號：1096179