燃?xì)廨啓C(jī)在航空、航海、電力、石油等能源應(yīng)用領(lǐng)域起著關(guān)鍵作用,渦輪作為高速旋轉(zhuǎn)核心部件之一,其性能直接影響到燃?xì)廨啓C(jī)的整體性能。高壓渦輪動(dòng)葉與靜止機(jī)匣之間間隙的存在,不僅導(dǎo)致渦輪氣動(dòng)性能下降,且使得葉頂全部處于高溫燃?xì)庵?容易造成葉頂區(qū)域燒蝕及磨損。對(duì)動(dòng)葉葉頂進(jìn)行有效防護(hù)能減少泄漏損失,降低葉頂表面溫度,提高動(dòng)葉使用壽命。本文從凹槽間隙二維模型開(kāi)始,分析間隙內(nèi)部的流動(dòng)換熱情況,并展開(kāi)平面葉柵間隙實(shí)驗(yàn)研究,從氣動(dòng)方面探討間隙泄漏流動(dòng)控制方法,采用數(shù)值模擬對(duì)三維動(dòng)葉的流動(dòng)及傳熱進(jìn)行詳細(xì)的研究。本文首先構(gòu)建凹槽間隙二維模型,研究凹槽間隙尺寸、凹槽高度、寬度、間隙進(jìn)出口壓比對(duì)間隙內(nèi)部的流動(dòng)情況、損失、泄漏流量進(jìn)行分析;分析凹槽上壁面運(yùn)動(dòng)對(duì)內(nèi)部流動(dòng)的影響;在上壁面運(yùn)動(dòng)條件下在凹槽內(nèi)部展開(kāi)氣膜冷卻,研究吹風(fēng)比、冷氣孔相對(duì)位置及冷氣孔角度對(duì)壁面Nu數(shù)的影響。結(jié)果表明間隙尺寸越小、凹槽寬度和高度越大、壓比越大,間隙內(nèi)部損失越大,相應(yīng)的泄漏流量越小;壁面運(yùn)動(dòng)使得凹槽間隙內(nèi)部損失增大,泄漏流量降低;冷氣孔相對(duì)位置位于泄漏流沖擊凹槽底面位置上游時(shí),氣膜冷卻能夠有效降低壁面Nu數(shù)。對(duì)肋條葉頂及葉頂噴氣對(duì)平面葉柵...

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 渦輪葉頂間隙流動(dòng)認(rèn)識(shí)
        1.2.2 渦輪葉頂間隙流動(dòng)及傳熱控制
    1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 研究方法與驗(yàn)證
    2.1 葉頂二維凹槽模型構(gòu)建及數(shù)值驗(yàn)證
        2.1.1 凹槽模型構(gòu)建
        2.1.2 數(shù)值驗(yàn)證
    2.2 平面葉柵實(shí)驗(yàn)及分析方法
        2.2.1 非對(duì)向測(cè)量探針校正
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)方案數(shù)值方法驗(yàn)證
    2.3 邊界條件與物性
    2.4 本章小結(jié)
第3章 葉頂間隙模型分析
    3.1 引言
    3.2 凹槽間隙模型流動(dòng)分析
        3.2.1 凹槽間隙二維流線(xiàn)
        3.2.2 凹槽間隙損失分布
        3.2.3 凹槽間隙總參數(shù)分析
    3.3 壁面運(yùn)動(dòng)對(duì)間隙流動(dòng)影響
        3.3.1 二維流線(xiàn)
        3.3.2 損失分布
        3.3.3 總參數(shù)分析
    3.4 凹槽間隙氣膜冷卻
        3.4.1 吹風(fēng)比對(duì)間隙傳熱影響
        3.4.2 冷氣孔位置對(duì)間隙傳熱影響
        3.4.3 冷氣孔方向?qū)﹂g隙傳熱影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 渦輪葉柵葉頂間隙實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)裝置介紹及數(shù)據(jù)處理
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
        4.2.2 數(shù)據(jù)處理
    4.3 肋條葉頂實(shí)驗(yàn)研究
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.3 間隙泄漏流動(dòng)分析
    4.4 葉頂噴氣實(shí)驗(yàn)研究
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.4.3 間隙泄漏流動(dòng)分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 動(dòng)葉葉頂間隙泄漏流動(dòng)研究
    5.1 引言
    5.2 泄漏流動(dòng)被動(dòng)控制研究
        5.2.1 肋條高度
        5.2.2 凹槽起始位置
        5.2.3 凹槽尾緣結(jié)構(gòu)
    5.3 泄漏流動(dòng)主動(dòng)控制研究
        5.3.1 平面葉頂氣膜冷卻
        5.3.2 凹槽葉頂氣膜冷卻
    5.4 葉頂傳熱分析
        5.4.1 計(jì)算模型
        5.4.2 計(jì)算結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3865813