高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵內(nèi)旋渦結(jié)構(gòu)建模研究
本文關(guān)鍵詞：高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵內(nèi)旋渦結(jié)構(gòu)建模研究
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【摘要】：氣體流過(guò)葉柵的過(guò)程中會(huì)形成多種復(fù)雜的集中渦系,這些二次流旋渦的生成、演繹與發(fā)展支配著整個(gè)流場(chǎng)特性。目前,壓氣機(jī)葉柵的氣動(dòng)負(fù)荷不斷提高,柵內(nèi)呈現(xiàn)出更為顯著的三維流動(dòng)特征,二次流損失占總損失的比重日趨上升,為能更深入地揭示大轉(zhuǎn)角壓氣機(jī)葉柵內(nèi)的流動(dòng)機(jī)理,探索葉柵內(nèi)旋渦及旋渦間的相互作用關(guān)系就具有重要意義。本文在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用NUMECA數(shù)值軟件,校核了常用湍流模型對(duì)葉柵流場(chǎng)模擬精度的影響,尋找出最優(yōu)的計(jì)算方法。借助拓?fù)浞治隼碚?詳細(xì)論述了大轉(zhuǎn)角壓氣機(jī)葉柵內(nèi)的三維定常旋渦結(jié)構(gòu),并構(gòu)建出旋渦結(jié)構(gòu)的模型圖。此外,考慮到葉輪機(jī)械內(nèi)的非定常固有屬性,本文應(yīng)用CFX計(jì)算了葉柵S1流面的二維非定常流場(chǎng),針對(duì)葉柵在大正沖角下的旋渦動(dòng)態(tài)脫落過(guò)程進(jìn)行了拓?fù)浞治�。分析認(rèn)為,對(duì)于本文研究的大轉(zhuǎn)角擴(kuò)壓葉柵流場(chǎng),k-ε(EWF)湍流模型具有更高的適用性。本文計(jì)算條件下,共發(fā)現(xiàn)九種渦系結(jié)構(gòu),其中,通道渦對(duì)流場(chǎng)的組織作用最強(qiáng),流場(chǎng)出口最終形成集中脫落渦與通道渦并存的穩(wěn)定狀態(tài)。二維非定常計(jì)算表明,在大正沖角下葉柵流道內(nèi)主要存在吸力面分離渦和尾緣渦,旋渦周期性地形成、脫落,脫落頻率分別為104.7Hz和156.0Hz,吸力面分離渦抑制和歸并與其臨近的弱小旋渦,同時(shí)旋渦形成的低壓區(qū)促使葉片局部氣動(dòng)負(fù)荷上升。
【關(guān)鍵詞】：擴(kuò)壓葉柵 旋渦結(jié)構(gòu) 數(shù)值模擬 拓?fù)浞治?/strong>
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK471
【目錄】：
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-9
- 第1章 緒論9-19
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 壓氣機(jī)葉柵旋渦模型研究現(xiàn)狀10-17
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容17-19
- 第2章 渦動(dòng)力學(xué)基本概念及拓?fù)浞▌t19-44
- 2.1 引言19-20
- 2.2 渦動(dòng)力學(xué)基本概念20-23
- 2.3 分離模式和判據(jù)23-31
- 2.3.1 二維分離模式和判據(jù)23-27
- 2.3.2 三維分離模式和判據(jù)27-31
- 2.4 拓?fù)浞椒ㄔ诹鲌?chǎng)定性分析中的應(yīng)用31-40
- 2.4.1 奇點(diǎn)特性及分類31-33
- 2.4.2 表面及橫截面拓?fù)湟?guī)律33-36
- 2.4.3 拓?fù)浞▌t36-40
- 2.5 拓?fù)浞▌t在葉輪機(jī)械中的應(yīng)用40-43
- 2.5.1 靜葉柵表面拓?fù)浞▌t40-41
- 2.5.2 流道橫截面拓?fù)浞▌t41-42
- 2.5.3 跨葉片截面拓?fù)浞▌t42-43
- 2.6 小結(jié)43-44
- 第3章 不同湍流模型在高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵計(jì)算中的應(yīng)用對(duì)比44-54
- 3.1 引言44-45
- 3.2 校核方案45-48
- 3.3 校核結(jié)果分析48-53
- 3.4 小結(jié)53-54
- 第4章 高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵三維定常旋渦結(jié)構(gòu)建模研究54-80
- 4.1 引言54
- 4.2 無(wú)葉頂間隙葉柵流場(chǎng)的結(jié)果分析54-72
- 4.2.1 橫截面拓?fù)浞治?/span>54-68
- 4.2.2 壁面拓?fù)浞治?/span>68-72
- 4.3 具有葉頂間隙葉柵流場(chǎng)的結(jié)果分析72-79
- 4.3.1 具有葉頂間隙葉柵流場(chǎng)的橫截面拓?fù)浞治?/span>73-76
- 4.3.2 具有葉頂間隙葉柵流場(chǎng)的壁面拓?fù)浞治?/span>76-79
- 4.4 小結(jié)79-80
- 第5章 高負(fù)荷擴(kuò)壓葉柵二維非定常數(shù)值模擬80-95
- 5.1 引言80-81
- 5.2 數(shù)值方法81-82
- 5.3 結(jié)果分析討論82-93
- 5.3.1 頻譜分析82-84
- 5.3.2 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析84-90
- 5.3.3 損失分布90-92
- 5.3.4 葉表靜壓分布92-93
- 5.4 小結(jié)93-95
- 結(jié)論95-97
- 參考文獻(xiàn)97-102
- 攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表論文及所獲獎(jiǎng)項(xiàng)102-103
- 致謝103-104
- 作者簡(jiǎn)介104
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 黃玉娟;李曉東;陳江;;湍流模型對(duì)渦輪數(shù)值模擬結(jié)果的影響[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2007年S1期
2 張華良;董學(xué)智;譚春青;張東陽(yáng);王松濤;;擴(kuò)壓葉柵二維流動(dòng)分離的數(shù)值模擬[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2008年08期
3 鷹舞;;六代機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)[J];兵器知識(shí);2012年09期
4 唐燕平,陳矛章,陳芳;擴(kuò)壓葉柵中的旋渦流動(dòng)[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);1990年02期
5 周曉勃;侯安平;周盛;;二維擴(kuò)壓葉柵非定常渦面分析[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2008年08期
6 李孝堂;;燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展及中國(guó)的困局[J];航空發(fā)動(dòng)機(jī);2011年03期
7 ;Study on topology and vortex structure in a diffusion cascade[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2009年08期
8 張涵信;旋渦沿軸線的非線性分叉[J];空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào);1994年03期
9 鄧學(xué)鎣;分離流動(dòng)物理特性研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;1989年01期
10 張曉軍;周軍;;美國(guó)空軍中意AETD發(fā)動(dòng)機(jī)[J];航空世界;2013年02期
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 鐘兢軍;彎曲葉片控制擴(kuò)壓葉柵二次流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);1996年
，本文編號(hào)：702123
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