在微小型燃?xì)廨啓C(jī)中,由于轉(zhuǎn)靜系間隙的存在,在壓氣機(jī)和渦輪之間形成氣流盤腔。渦輪動葉進(jìn)口處的高溫高壓燃?xì)鈺秩氲奖P腔內(nèi)部,使得盤腔過熱并影響燃?xì)廨啓C(jī)工作安全,因此需要從壓氣機(jī)出口向盤腔內(nèi)引入封嚴(yán)冷氣來抑制燃?xì)馊肭帧１P腔封嚴(yán)流對向心渦輪部件和整機(jī)性能影響顯著,掌握其內(nèi)部流動機(jī)理及燃?xì)馊肭痔匦詫Σ考O(shè)計(jì)及整機(jī)運(yùn)行具有重要意義。因此,本文對向心渦輪盤腔內(nèi)部流動及其與渦輪主流的耦合機(jī)制開展深入研究,就其中的封嚴(yán)流與主流耦合機(jī)理、旋轉(zhuǎn)誘導(dǎo)燃?xì)馊肭旨巴獠空T導(dǎo)燃?xì)馊肭诌M(jìn)行詳細(xì)論述,為渦輪盤腔精細(xì)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）開展了渦輪盤腔封嚴(yán)流與主流耦合機(jī)理研究。以微小型燃?xì)廨啓C(jī)中的向心渦輪及其真實(shí)盤腔結(jié)構(gòu)為研究對象,采用定常數(shù)值方法,研究了三種典型輪盤結(jié)構(gòu)的盤腔流場特征、渦輪總體參數(shù)及封嚴(yán)流與主流耦合機(jī)理。結(jié)果表明:扇形與深度扇形向心渦輪相比常規(guī)結(jié)構(gòu)效率分別下降1.7%、3.5%,封嚴(yán)流量分別降低12.2%、16.3%,封嚴(yán)流量主要由高速旋轉(zhuǎn)盤的“泵吸效應(yīng)”決定。葉背間隙泄漏流在進(jìn)入流道處受同向的離心力及科氏力,表現(xiàn)為向葉頂方向運(yùn)動;盤腔冷氣在進(jìn)入流道處受到的離心力與科氏力相... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

微小型燃

第1章緒論3結(jié)果確認(rèn)上述兩種流動結(jié)構(gòu)均存在，且依賴于盤腔內(nèi)流動狀況，兩者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。對于徑向外流轉(zhuǎn)靜系盤腔，增大進(jìn)氣流量或減小轉(zhuǎn)靜盤間隙比使得流動結(jié)構(gòu)由Batchelor流型轉(zhuǎn)化為Stewartson流型，其根本原因是盤腔內(nèi)流體的粘性力和慣性力影響程度高低。(a)-(c)Batchelor流；(d)-(f)Stewartson流圖1.2轉(zhuǎn)靜系無量綱速度分布[18]Figure1.2Characteristicvelocitydistributioninrotorstatorcavity[18]圖1.3徑向外流盤腔經(jīng)典流態(tài)[19]Figure1.3Simplifiedflowstructureinrotor-statorcavitywitharadialoutflow[19]徑向外流轉(zhuǎn)靜系盤腔是指封嚴(yán)流由低半徑流向高半徑的盤腔結(jié)構(gòu)，Owen[20]早在20世紀(jì)80年代便提出了該形式盤腔的經(jīng)典流態(tài)。在該流態(tài)中，盤腔內(nèi)流體主要分為源區(qū)和核心區(qū)兩部分，其中源區(qū)是指部分來流處于當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)盤邊界層夾帶

第1章緒論3結(jié)果確認(rèn)上述兩種流動結(jié)構(gòu)均存在，且依賴于盤腔內(nèi)流動狀況，兩者在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。對于徑向外流轉(zhuǎn)靜系盤腔，增大進(jìn)氣流量或減小轉(zhuǎn)靜盤間隙比使得流動結(jié)構(gòu)由Batchelor流型轉(zhuǎn)化為Stewartson流型，其根本原因是盤腔內(nèi)流體的粘性力和慣性力影響程度高低。(a)-(c)Batchelor流；(d)-(f)Stewartson流圖1.2轉(zhuǎn)靜系無量綱速度分布[18]Figure1.2Characteristicvelocitydistributioninrotorstatorcavity[18]圖1.3徑向外流盤腔經(jīng)典流態(tài)[19]Figure1.3Simplifiedflowstructureinrotor-statorcavitywitharadialoutflow[19]徑向外流轉(zhuǎn)靜系盤腔是指封嚴(yán)流由低半徑流向高半徑的盤腔結(jié)構(gòu)，Owen[20]早在20世紀(jì)80年代便提出了該形式盤腔的經(jīng)典流態(tài)。在該流態(tài)中，盤腔內(nèi)流體主要分為源區(qū)和核心區(qū)兩部分，其中源區(qū)是指部分來流處于當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)盤邊界層夾帶

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]輪緣封嚴(yán)氣流與主流渦系交互作用的非定常數(shù)值研究[J]. 楊帆,周莉,王占學(xué).  推進(jìn)技術(shù). 2019(02)
[2]開式向心渦輪背部結(jié)構(gòu)對效率的影響[J]. 雷開銀,劉錫陽,董學(xué)智,高慶,譚春青.  燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù). 2018(01)

博士論文
[1]開式向心渦輪背部間隙流的研究[D]. 何平.中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2012
[2]離心壓氣機(jī)內(nèi)部流動特性與流場結(jié)構(gòu)研究[D]. 孫志剛.中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所） 2011
[3]采用葉片彎/掠及附面層抽吸控制擴(kuò)壓葉柵內(nèi)渦結(jié)構(gòu)的研究[D]. 張華良.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3488875