本文選題：氣流　切入點(diǎn)：水膜　出處：《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)》2016年11期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對平板表面的空氣水膜和透平靜葉柵中的水蒸氣水膜耦合流動(dòng)特性提出了分析氣流與壁面水膜耦合作用的數(shù)值方法,即氣相主流和液相水膜視為相對獨(dú)立的開口系,通過在兩相各自的控制方程中添加考慮相間動(dòng)量和能量交換的源項(xiàng),實(shí)現(xiàn)水膜和氣流的雙向耦合計(jì)算。研究表明:平板表面水膜厚度和進(jìn)口水膜雷諾數(shù)近似呈1/2指數(shù)冪關(guān)系,與來流馬赫數(shù)呈反比關(guān)系,與出口背壓呈弱負(fù)指數(shù)次冪關(guān)系;水膜流速與出口背壓近似呈線性關(guān)系;水膜附加損失對水膜流量的變化較為敏感,對來流馬赫數(shù)并不敏感;透平靜葉壓力面?zhèn)人ず穸确植驾^為均勻,在葉頂角區(qū)的葉片表面出現(xiàn)水膜聚積,吸力面?zhèn)人ず穸茸兓^為劇烈,在葉頂和葉根角區(qū)的葉片表面出現(xiàn)水膜聚積。從而得出影響透平葉柵通道中水膜分布的機(jī)理是,壁面曲率通過影響相間剪切力來影響壁面水膜厚度和速度的分布,端壁上從壓力面到吸力面的二次流引起水膜向吸力面?zhèn)染鄯e,通道渦和角渦引起的徑向壓力梯度導(dǎo)致葉片表面水膜沿葉高重新分布,水膜聚積對葉片表面的壓力分布和出口氣流角產(chǎn)生顯著影響。
[Abstract]:In this paper, a numerical method for analyzing the interaction between air flow and wall water film is proposed to analyze the coupled flow characteristics of the air-water film on the flat surface and the vapor water film in the permeable cascade, that is, the gas-phase mainstream and the liquid water film are regarded as relatively independent open systems. The bidirectional coupling calculation of water film and gas flow is realized by adding a source term that considers the exchange of momentum and energy between the two phases. The results show that the thickness of water film and the Reynolds number of inlet water film on the surface of the plate are approximately 1/2 exponential power relations. It is inversely proportional to the inflow Mach number and weakly negative exponential power relation to the outlet back pressure, the water film velocity is approximately linear with the outlet back pressure, the additional loss of water film is sensitive to the change of water film flow rate, and it is not sensitive to the flow Mach number. The thickness distribution of water film on the pressure surface of the permeable leaf is more uniform, the water film accumulation occurs on the blade surface in the apical corner area, and the thickness of the water film on the suction surface side changes sharply. The water film accumulation occurs on the blade surface in the tip and root angle region, and the mechanism influencing the water film distribution in the turbine cascade channel is that the wall curvature affects the distribution of the water film thickness and velocity through the influence of the interphase shear force. The secondary flow from the pressure surface to the suction surface on the end wall leads to the accumulation of water film to the suction surface, and the radial pressure gradient caused by channel vortex and angular vortex causes the water film on the blade surface to be redistributed along the blade height. Water film accumulation has a significant effect on the pressure distribution and outlet flow angle on the blade surface.
【作者單位】： 西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院;中國航發(fā)商用發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司;
【分類號】：TK14

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本文編號：1557774