本文關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)氣動(dòng)性能數(shù)值研究

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【摘要】：為了提高燃?xì)廨啓C(jī)的性能,超/跨聲壓氣機(jī)的研制至關(guān)重要。作為一種新型的超聲速壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子,旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子通過激波對(duì)來流進(jìn)行高效的減速增壓,可以達(dá)到較高的單級(jí)壓比。本文對(duì)這種激波增壓式的旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)通流部分進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)算模型包括進(jìn)口段、導(dǎo)葉段、旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子段及出口支板段。得到整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)的各部件流場(chǎng)參數(shù)并進(jìn)一步對(duì)其性能展開分析。本文首先對(duì)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下的旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)通流部分進(jìn)行數(shù)值模擬,得到其最高效率工況和近失速工況的流動(dòng)特性。研究發(fā)現(xiàn),旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子雖然受到上下游葉柵的影響,但仍可以實(shí)現(xiàn)較高的單級(jí)增壓比。進(jìn)口導(dǎo)葉對(duì)氣流增速并進(jìn)行預(yù)旋偏轉(zhuǎn),能夠滿足下游旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子對(duì)來流條件的要求。受下游旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子隔板影響,導(dǎo)葉內(nèi)氣流周向分布不均勻。旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子中間主流和近隔板處經(jīng)歷不同的壓縮過程,中心主流形成λ激波,靠近隔板壓力面?zhèn)燃げㄕ７瓷?靠近隔板吸力面?zhèn)葎t形成了激波串。出口支板段氣流分布不均勻,在靠近支板壓力面?zhèn)群洼嗇灡诿娓浇鼩饬髁鲃?dòng)通暢,馬赫數(shù)和總壓較高。之后又進(jìn)行了不同反壓和轉(zhuǎn)速條件下旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)值模擬,探討了反壓和轉(zhuǎn)速對(duì)旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)的影響,以此來分析其變工況性能。結(jié)果表明,旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子特性曲線較常規(guī)亞聲速壓氣機(jī)陡峭,效率流量特性線存在拐點(diǎn),而壓比-流量特性線則隨流量降低單調(diào)增加。出口反壓增加時(shí),導(dǎo)葉段內(nèi)氣流流動(dòng)沿周向方向趨于均勻。旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子流道內(nèi)依次出現(xiàn)斜激波、斜激波/激波串、λ激波/正激波、λ激波四種激波壓縮結(jié)構(gòu)。出口支板段隨著反壓增加存在最小損失工況。轉(zhuǎn)速升高時(shí),導(dǎo)葉流道氣流損失變化不大。旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子逐漸進(jìn)入起動(dòng)工況,壓縮面上的激波系在機(jī)匣上的入射點(diǎn)逐漸向下游發(fā)展,激波數(shù)目增加。出口支板段產(chǎn)生的氣流損失隨轉(zhuǎn)速的升高而增大。
【關(guān)鍵詞】：旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子 試驗(yàn)系統(tǒng) 通流部分 氣動(dòng)性能 數(shù)值模擬
【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)】：TK473
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮原理及發(fā)展現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮基本原理11-12
• 1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子發(fā)展前景、技術(shù)難點(diǎn)19-21
• 1.3.1 發(fā)展前景19-20
• 1.3.2 技術(shù)難點(diǎn)20-21
• 1.4 本文研究目的和內(nèi)容21-23
• 第2章 數(shù)值計(jì)算方法及網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證23-35
• 2.1 引言23-24
• 2.2 計(jì)算模型24-25
• 2.3 數(shù)值模擬方法25-31
• 2.3.1 數(shù)值仿真軟件25-26
• 2.3.2 網(wǎng)格劃分26-27
• 2.3.3 求解方法27-29
• 2.3.4 湍流模型29-30
• 2.3.5 邊界條件30-31
• 2.3.6 求解控制參數(shù)31
• 2.4 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-35
• 第3章 旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)典型工況數(shù)值研究35-72
• 3.1 引言35
• 3.2 旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子特性參數(shù)35-37
• 3.3 最高效率工況37-55
• 3.3.1 導(dǎo)葉段37-42
• 3.3.2 旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子段42-54
• 3.3.3 出口支板段54-55
• 3.4 近失速工況55-70
• 3.4.1 導(dǎo)葉段55-60
• 3.4.2 旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子段60-69
• 3.4.3 出口支板段69-70
• 3.5 本章小結(jié)70-72
• 第4章 旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)變工況數(shù)值研究72-90
• 4.1 引言72
• 4.2 旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子特性曲線72-73
• 4.3 變工況性能分析73-88
• 4.3.1 變出口反壓工況73-82
• 4.3.2 變轉(zhuǎn)速工況82-88
• 4.4 本章小結(jié)88-90
• 結(jié)論90-92
• 參考文獻(xiàn)92-96
• 致謝96

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 陳矛章;風(fēng)扇/壓氣機(jī)技術(shù)發(fā)展和對(duì)今后工作的建議[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2002年01期

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本文編號(hào)：969479