本文關鍵詞：渦輪葉型的構(gòu)型方法及氣膜孔優(yōu)化分析　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： NURBS 渦輪葉片 構(gòu)型 修型 氣膜孔優(yōu)化 渦輪傳熱設計

【摘要】：隨著渦輪機進口溫度不斷提高、燃氣輪機壓比的不斷提升、級焓降和葉片負荷不斷提高,通過優(yōu)化冷氣噴射及冷卻系統(tǒng)的改進,實現(xiàn)有效降低葉片表面溫度和提高氣動效率,是目前氣冷渦輪設計研究過程中的重要內(nèi)容。為了優(yōu)化渦輪葉片設計方法,提高設計效率,結(jié)合計算機仿真模擬技術,需要從葉片及流道的結(jié)構(gòu)和傳熱設計方面開發(fā)簡捷高效的設計平臺,本文從以下方面開展了研究。(1)研究基于三維非均勻有理B樣條(Non-Uniform Rational B-Spline簡稱NURBS)曲面的渦輪流道及葉型曲面的參數(shù)化生成方法,編制通用的葉型曲面生成程序。NURBS曲面的表達的葉型流道構(gòu)型方法更為簡捷直觀;(2)研究應用于NURBS曲面的修型方法,對葉型任意部位進行可控大小可控范圍的法向局部擴大收縮。編制了通用NURBS曲面修型程序;(3)通過已編制的MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)三維局部大擴張(收縮)端壁、葉片局部凹凸坑、非軸對稱端壁以及吸力面擴壓區(qū)反曲率等典型改善葉柵流動技術的幾何建模,并通過參數(shù)化控制點自由調(diào)整局部幾何外型;(4)使用MATLAB軟件對葉型及流道直接進行幾何建模以及自動網(wǎng)格生成,使用CFX軟件進行后處理工作,對基于NURBS曲面生成的典型方案進行流場分析,掌握利用CFX進行渦輪葉片設計和研究的基本流程;(5)使用NURBS技術編制五控制點控制一條型線的程序,對某靜葉滯止線附近的冷卻孔進行弦向位置改變,通過正交試驗總結(jié)出氣膜孔優(yōu)化方法,進行局部處溫度云分布觀察,對生成的典型方案及葉型冷卻孔處位置改變對損失的影響進行機理分析,使氣熱耦合效率最大化,總結(jié)出具有優(yōu)良氣熱耦合效率的方案;(6)本課題對HTC渦輪葉片(7列)冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計方法進行了研究,其設計關鍵在于第一級渦輪葉片,進行端壁冷氣的全三維冷氣熱耦合設計以及把握端壁冷氣對葉片近端壁附件的冷卻。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK473

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本文編號：1325429