【摘要】：彎葉片作為一種提高壓氣機氣動性能的手段,在設計中得到了廣泛地應用。此外,在壓氣機的初步設計中,稠度也是一個至關重要的參數(shù)。因此,本文通過改變葉型折轉角、子午收縮比構造了三種擴壓環(huán)境的葉柵(40°折轉角0.8收縮比、40°折轉角0.9收縮比和50°折轉角0.8收縮比),將稠度考慮在內,研究彎葉片在高亞音擴壓葉柵中的適用條件,探討不同擴壓環(huán)境的葉柵中稠度和彎葉片之間的匹配,尋找稠度和彎曲葉片的最佳匹配規(guī)則,以上的研究都是基于最小損失沖角工況。首先,對三種擴壓葉柵進行變沖角特性(包括總壓損失、擴壓因子和落后角)的研究。由于本文后續(xù)的研究是在最小損失沖角工況,所以對40°折轉角的兩種葉柵僅分析了參考工況附近的沖角范圍,不涉及正、負失速沖角;而幾何折轉角為50°時,葉柵的負荷很高,導致分離尺度大,穩(wěn)定工作范圍相對較小,因此,為了更好地研究彎葉片在變工況時的作用,故研究范圍延伸到正、負失速沖角。其次,分析了稠度和彎葉片在不同葉柵中對擴壓能力的影響。結果表明:從靜壓升系數(shù)和氣流折轉角來看,40°折轉角0.8收縮比的葉柵中,稠度的影響高于彎角;收縮比為0.9時,彎角的作用大于稠度;而50°折轉角葉柵中,稠度和彎角的比重相當。從擴壓因子進行分析,三種葉柵中稠度對擴壓因子的影響都很微弱,當葉柵處于一個大的擴壓環(huán)境時(θ=50°),擴壓因子隨著彎角的增加明顯增大。最后,探討了稠度和彎葉片在不同葉柵中對流動損失的影響,并分析了彎葉片的收益。結果表明:當Dimin≥0.5時,彎葉片具有好的收益,這說明在高亞音擴壓葉柵中彎葉片若想發(fā)揮作用,對葉柵的擴壓因子是有要求的。在50°折轉角葉柵中,Dimin ≥0.54,擴壓能力高,彎葉片收益高達15%以上。因此,對本文所研究的高亞音擴壓葉柵,彎葉片的適用條件為較大的幾何折轉角,此時稠度和彎角的合理匹配為:正彎20°與稠度1.4,此時ωimin達到最小;正彎30°與稠度2.2,此時葉柵具有很高的靜壓升系數(shù)。
【圖文】：

圖 1-1 C148 靜葉壁面流動顯示[4]圖 1-2 經(jīng)過再設計的高負荷風扇級[5]W.John Calvert 和 Paul R.Emmerson 等人[5]對一種先進的兩級軍用風扇的級間匹配問題進行了一系列研究，包含可變進口導葉對其產生的影響。在此基礎上明確了第一級葉片所需的工況條件，然后利用準三維計算方法設計了滿足氣動條件范圍的葉片型線，達到了預期的流量、壓比和效率。采用激光風速儀和高靈敏度壓力

圖 1-1 C148 靜葉壁面流動顯示[4]圖 1-2 經(jīng)過再設計的高負荷風扇級[5]W.John Calvert 和 Paul R.Emmerson 等人[5]對一種先進的兩級軍用風扇的級間匹配問題進行了一系列研究，包含可變進口導葉對其產生的影響。在此基礎上明確了第一級葉片所需的工況條件，然后利用準三維計算方法設計了滿足氣動條件范圍的葉片型線，，達到了預期的流量、壓比和效率。采用激光風速儀和高靈敏度壓力
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V232.4

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本文編號：2630192