本文關鍵詞：渦輪葉片綜合冷卻效果模擬試驗方法研究　出處：《南京航空航天大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 渦輪葉片 綜合冷卻效果 模擬試驗 試驗方法 數值模擬 試驗研究

【摘要】：渦輪葉片是航空發(fā)動機的重要部件,它的冷卻性能直接影響發(fā)動機的正常工作。綜合冷卻效果是渦輪葉片冷卻性能的核心評價指標,對渦輪葉片進行綜合冷卻效果試驗是必不可少的。目前綜合冷效果試驗包括高溫高壓試驗和中溫中壓模擬試驗,后者具有試驗周期短,費用低等優(yōu)勢,被廣泛應用,而正確、合理的試驗方法是進行模擬試驗的關鍵。因此,本文針對渦輪葉片綜合冷卻效果模擬試驗方法開展了理論、數值模擬和試驗研究。首先,建立了渦輪葉片流動換熱理論模型,然后在相似理論指導下,對控制方程和邊界條件無量綱化,得到了渦輪葉片流動與換熱問題的主要影響因素和準則數,推導得出渦輪葉片綜合冷卻效果準則參數的一般表達式,進而提出了渦輪葉片綜合冷卻效果模擬試驗方法。然后,數值研究了各個無量綱準則數對綜合冷效的影響規(guī)律,研究結果表明,在本文研究參數范圍內,葉片中截面平均綜合冷效對主流雷諾數變化不敏感,隨歐拉數增加而小幅下降,隨著流量比的增加而上升,隨著溫比的增加而下降,隨著畢渥數的增加而下降。另外,對比分析了不同�；癄顟B(tài)下的葉片中截面平均綜合冷效,結果表明,各模化狀態(tài)下葉片中截面平均綜合冷效基本一致,最大差距在2.5%左右,證明本文提出的渦輪葉片綜合冷卻效果模擬試驗方法可靠。最后,對葉片綜合冷效開展試驗研究,結果表明試驗與數值計算結果在變化趨勢上保持一致,說明數值計算得出的規(guī)律是可靠的。此外,對比了相對較高和相對較低狀態(tài)下的葉片綜合冷卻效果,結果表明,兩個狀態(tài)下的綜合冷效基本一致,進一步驗證了本文提出的渦輪葉片綜合冷卻效果模擬試驗方法是可靠的。
[Abstract]:The turbine blade is an important component of aero engine cooling performance, which directly affect the normal operation of the engine. The cooling effect is the core of the performance evaluation index of turbine blade cooling test, comprehensive cooling effect is essential for turbine blades. The comprehensive effect of cold test of high temperature and high pressure test and temperature and pressure in the simulation test, the latter has the test cycle is short, low cost advantages, has been widely used, and the correct, reasonable test method is the key to carry out a simulation test. Therefore, the cooling effect of turbine blade comprehensive simulation test method was carried out in theory, numerical simulation and experimental research. First of all, the establishment of the turbine blade flow and heat transfer model, and then the similarity theory under the guidance of the governing equations and boundary conditions dimensionless, the main effect of turbine blade flow and heat transfer problems of the factors and criteria are The general expression, criterion of turbine blade cooling effect parameters are integrated, and then put forward the effect of comprehensive simulation test method for cooling turbine blade. Then, a numerical study of the impact of various rules of the dimensionless number of cooling effect, the results of the study show that, in the research range of parameters, leaf section average comprehensive cooling effect of the mainstream the Reynolds number is not sensitive to changes, but slightly decreased with the increase of the Euler number, with increase of flow ratio increases, decreases with the temperature increasing, and decreased with increase of the Biot number. In addition, comparative analysis of the different modeling section of the blade under the condition of average comprehensive cooling efficiency, results show that the model of state under the leaves of section average comprehensive cooling effect is basically the same, the biggest gap between the 2.5%, that the turbine blade cooling effect of the proposed comprehensive simulation test method is reliable. Finally, the integrated cooling blade Carry out experimental research of effect, results show that the results of tests and numerical calculation are consistent in the trend, that the conclusion of numerical calculation is reliable. In addition, compared to the relatively high and low state of the blade cooling effect, the results show that the two state of the integrated cooling effect is consistent, further verified turbine blade cooling effect of the proposed comprehensive simulation test method is reliable.

【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V231.1

【參考文獻】

相關期刊論文 前9條

1 郭文,吉洪湖,蔡毅,劉玉芳,呼艷麗,潘炳華;復合式氣冷渦輪導葉冷卻設計與試驗[J];航空動力學報;2005年03期

2 呼艷麗,郭文,劉玉芳,潘炳華;復合式氣冷渦輪導葉綜合冷效試驗研究[J];燃氣渦輪試驗與研究;2004年03期

3 張健,邱緒光;論渦輪級氣動和傳熱試驗的相似準則[J];燃氣渦輪試驗與研究;1995年03期

4 邱緒光;論冷效模擬實驗的模擬理論[J];航空動力學報;1993年01期

5 鄧化愚 ,劉存祿 ,羅明俊 ,劉玉芳 ,彭慶明 ,盛榮昌 ,高玉華 ,胡志清 ,王華閣 ,李星恒 ,鄒學巖;高負荷跨音速復合氣冷渦輪葉片的設計與計算[J];航空動力學報;1989年04期

6 鄧化愚 ,羅明俊 ,劉玉芳 ,劉存祿;陶瓷涂層隔熱性能試驗研究[J];航空動力學報;1989年04期

7 劉存祿 ,羅明俊 ,鄧化愚 ,劉玉芳 ,王華閣 ,盛榮昌;高負荷跨音速復合氣冷渦輪葉片的試驗研究[J];航空動力學報;1989年04期

8 宣志江,張三多;某型渦輪葉片在不同設計狀態(tài)下冷卻效果試驗研究[J];航空動力學報;1987年01期

9 吳世申,張致君;高溫渦輪氣冷葉片冷卻效果試驗研究[J];航空動力學報;1987年01期

相關博士學位論文 前1條

1 毛軍逵;一種基于熱驅動理論的新型冷卻技術機理研究[D];南京航空航天大學;2003年

相關碩士學位論文 前2條

1 于軍;透平葉柵端壁流動和換熱特性實驗研究[D];中國科學技術大學;2015年

2 朱榕川;某型低壓渦輪動葉冷效試驗研究[D];電子科技大學;2009年

，

本文編號：1370291