壓氣機作為燃?xì)廨啓C重要組成部件之一,如何提高其性能一直是主要研究方向。壓氣機葉片前緣的尺寸雖小,但其幾何形狀的變化會影響整個流場的分布,因此,對前緣進行合理的優(yōu)化,可以有效抑制流動分離,提高壓氣機整體性能。本文以DMU37靜葉90%葉高的典型截面葉型為研究對象,通過VS編程,將圓弧型前緣設(shè)計成不同的曲率連續(xù)前緣。之后用CFX數(shù)值計算軟件進行數(shù)值研究,通過分析總壓損失系數(shù)、吸力峰、前緣流線分布等參數(shù),比較了圓型前緣與曲率連續(xù)前緣的流場性能,并尋求最佳的曲率連續(xù)設(shè)計方案。首先,用Numeca軟件進行網(wǎng)格劃分并進行網(wǎng)格無關(guān)性驗證,并在實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上選取了最佳湍流模型,以保證數(shù)值結(jié)果的準(zhǔn)確性。對原型葉柵的流場進行數(shù)值分析結(jié)果表明:同一沖角下,馬赫數(shù)增加會導(dǎo)致?lián)p失增大,上下端壁是損失增大主要區(qū)域;同一馬赫數(shù)下,-6°沖角時分離泡出現(xiàn)在壓力面?zhèn)?-3°沖角分離泡消失,從0°沖角開始吸力面出現(xiàn)分離,并隨著沖角的增大分離程度增大。然后,采用了一種曲率連續(xù)設(shè)計方法,將圓型前緣設(shè)計為三種不同曲率連續(xù)前緣后,在不同工況下與圓型前緣流場進行分析對比。結(jié)果表明:在圓型前緣方案的總壓損失系數(shù)較小時,曲率連續(xù)設(shè)計...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及研究意義
    1.2 壓氣機內(nèi)部流動損失
    1.3 前緣形狀國外研究現(xiàn)狀
    1.4 前緣形狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 論文研究內(nèi)容及目的
第2章 數(shù)值方法
    2.1 引言
    2.2 數(shù)值計算工具介紹
        2.2.1 網(wǎng)格生成器IGG/AutoGrid
        2.2.2 流場求解器CFX
        2.2.3 后處理軟件Tecplot
    2.3 數(shù)值計算方法
        2.3.1 控制方程
        2.3.2 湍流模型
        2.3.3 CFX計算方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 原型葉柵流場分析
    3.1 引言
    3.2 網(wǎng)格無關(guān)性驗證及湍流模型選取
        3.2.1 網(wǎng)格無關(guān)性驗證
        3.2.2 湍流模型選取
    3.3 來流馬赫數(shù)對平面葉柵氣動性能的影響
    3.4 沖角對平面葉柵氣動性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 曲率連續(xù)前緣對平面葉柵氣動性能的影響
    4.1 引言
    4.2 前緣形狀對葉片前緣流動的影響
    4.3 曲率連續(xù)前緣設(shè)計方案
        4.3.1 Bezier曲線的應(yīng)用
        4.3.2 曲率連續(xù)設(shè)計方法
    4.4 不同工況下曲率連續(xù)前緣對平面葉柵氣動性能的影響
        4.4.1 曲率連續(xù)前緣對總壓損失系數(shù)的影響
        4.4.2 曲率連續(xù)前緣對前緣吸力峰的影響
        4.4.3 曲率連續(xù)前緣對吸力面壁面極限流線的影響
        4.4.4 曲率連續(xù)前緣對S1截面流線的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 大曲率變化的曲率連續(xù)前緣對平面葉柵氣動性能的影響
    5.1 引言
    5.2 大曲率變化的曲率連續(xù)前緣對平面葉柵氣動性能的影響
        5.2.1 大曲率變化的曲率連續(xù)前緣對總壓損失系數(shù)的影響
        5.2.2 大曲率變化的曲率連續(xù)前緣對吸力峰的影響
        5.2.3 大曲率變化的曲率連續(xù)前緣對吸力面壁面極限流線的影響
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
展望及建議
參考文獻
附錄
致謝
作者簡介



本文編號：3804011