本文關鍵詞：真實工況因素對自發(fā)射流抑制葉尖泄漏影響的數(shù)值研究

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【摘要】：葉輪機械是一種能夠實現(xiàn)能量在流體工質與軸動力之間相互轉換的重要的動力機械,燃氣輪機是其中一種具有代表性的葉輪機械,其核心部件為燃氣渦輪。燃氣渦輪轉子葉尖間隙的存在不僅會造成做功工質的泄漏,產生泄漏損失,同時還會對葉柵流場特性及傳熱特性產生重要影響并誘發(fā)額外的流動損失。本文以某低速平面葉柵為研究對象,圍繞燃氣渦輪葉頂間隙泄漏(又稱葉尖泄漏)及其控制進行了分析探討,詳細研究了幾種真實工況因素對葉尖自發(fā)射流抑制間隙泄漏效果的影響,具有重要的理論與實踐意義。本文首先建立了帶有葉尖單孔自發(fā)射流的渦輪葉柵數(shù)值模型,并對其進行了網格無關性檢查和數(shù)值模型正確性驗證,接著通過大量算例的計算,探討了葉尖自發(fā)射流條件下端壁運動及葉片真實轉動對葉柵流場特性、間隙泄漏流流量、葉片周向載荷及渦輪等熵效率的影響,然后利用三維數(shù)值模擬的方法,研究了渦輪葉柵入口溫度對自發(fā)射流條件下葉柵流場特性、傳熱特性、間隙泄漏流量、葉片周向載荷及渦輪等熵效率的影響,最后,綜合全文的研究得出結論,并闡述了這些真實工況因素對自發(fā)射流抑制葉頂間隙泄漏的影響,為該被動控制間隙泄漏的方法能夠得到進一步的應用提供了理論依據和技術支持,同時為今后進一步提高渦輪工作效率及改善葉柵工作環(huán)境奠定了基礎。
【關鍵詞】：葉輪機械 間隙泄漏 葉尖射流 端壁運動 葉片轉動 入口溫度
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK471
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 渦輪葉尖間隙流動研究進展10-14
• 1.3 葉尖泄漏控制技術研究進展14-19
• 1.3.1 被動控制技術研究進展14-17
• 1.3.2 主動控制技術研究進展17-19
• 1.4 本文的主要工作19-21
• 1.4.1 研究目的19
• 1.4.2 研究的主要內容19-21
• 第2章 研究對象及其模型的建立21-30
• 2.1 研究對象21
• 2.2 葉柵描述及幾何參數(shù)的定義21-22
• 2.2.1 葉柵描述21-22
• 2.2.2 葉柵幾何參數(shù)的定義22
• 2.3 模型的建立22-23
• 2.4 網格劃分及無關性檢查23-24
• 2.5 數(shù)值方法24-28
• 2.5.1 有限體積法24-25
• 2.5.2 基于有限體積法的FLUENT軟件25-26
• 2.5.3 數(shù)值求解器及方程模型26-28
• 2.5.4 邊界條件及物性28
• 2.6 數(shù)值模型的正確性驗證28-29
• 2.7 本章小結29-30
• 第3章 端壁運動對自發(fā)射流抑制葉尖泄漏的影響30-39
• 3.1 端壁運動對葉柵流場的影響30-34
• 3.1.1 端壁運動對間隙流場結構的影響30-31
• 3.1.2 端壁運動對葉柵流動損失的影響31-34
• 3.2 端壁運動對葉尖泄漏量的影響34-35
• 3.3 端壁運動對葉片載荷的影響35-37
• 3.4 端壁運動對渦輪等熵效率的影響37-38
• 3.5 本章小結38-39
• 第4章 葉片轉動對自發(fā)射流抑制葉尖泄漏的影響39-47
• 4.1 葉片轉動對葉柵流場的影響39-43
• 4.1.1 葉片轉動對流場結構的影響39-40
• 4.1.2 葉片轉動對葉柵流動損失的影響40-43
• 4.2 葉片轉動對葉片載荷的影響43-44
• 4.3 葉片轉動對葉尖泄漏量的影響44-45
• 4.4 葉片轉動對渦輪等熵效率的影響45-46
• 4.5 本章小結46-47
• 第5章 入口溫度對自發(fā)射流抑制葉尖泄漏的影響47-60
• 5.1 入口溫度對葉柵流場的影響47-51
• 5.1.1 入口溫度對流場結構的影響47-48
• 5.1.2 入口溫度對流動損失的影響48-51
• 5.2 入口溫度對葉片表面換熱特性的影響51-55
• 5.3 入口溫度對葉尖泄漏量的影響55-56
• 5.4 入口溫度對葉片載荷的影響56-57
• 5.5 入口溫度對渦輪等熵效率的影響57-58
• 5.6 本章小結58-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-66
• 攻讀碩士學位期間主要成果66-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

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本文編號：601798