【摘要】：壓氣機(jī)作為航空發(fā)動機(jī)核心部件之一,提高其單級壓比可以有效減少發(fā)動機(jī)級數(shù)、提高推重比。而作為提高單級壓比的有效手段之一,葉尖輪緣速度的增加將會導(dǎo)致流動超音,使得流道內(nèi)生成激波。激波一方面可以改善氣流靜壓升,另一方面會使得流動損失增加,這種特性也使得激波成為超音速壓氣機(jī)研究核心之一。因此本文以典型超音速葉型為研究對象,分析氣動參數(shù)的影響,深入研究抽吸方法對葉柵流道激波結(jié)構(gòu)和氣動參數(shù)的影響,分析激波損失結(jié)構(gòu)。本文首先通過超音速平面葉柵DLR-PAV-1.5,進(jìn)行數(shù)值方法和網(wǎng)格無關(guān)性驗證,模擬結(jié)果與實驗結(jié)果基本一致,證明了數(shù)值方法的準(zhǔn)確性。通過對影響流場的氣動參數(shù)進(jìn)行研究,分析參數(shù)改變對流場激波結(jié)構(gòu)和氣動性能的影響,分析總結(jié)了不同工況的葉柵流場激波結(jié)構(gòu)。對DLR-PAV-1.5葉柵進(jìn)行不同抽吸位置、抽吸量的模擬計算,得到了較好的抽吸方案。該方案的抽吸位置在距葉柵前緣0.65軸向弦長處,抽吸量為進(jìn)口流量的0.204%,其總壓損失系數(shù)相比設(shè)計工況減少2.65%。通過對比不同抽吸角度,得出了在相同抽吸壓力下,垂直抽吸方案的抽吸流量比順流抽吸方案提高了10.3%、比逆流抽吸方案提高了19.1%。通過對比三種抽吸槽構(gòu)型,得出了倒斜角抽吸結(jié)構(gòu)(SS3方案)抽吸效果更佳,在相同抽吸壓力下,其抽吸量比垂直抽吸結(jié)構(gòu)(SS1方案)提高22%。對單槽抽吸、雙槽抽吸方案進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明雙槽抽吸方案有效改善了原單槽抽吸方案,該方案總壓損失系數(shù)對比設(shè)計工況結(jié)果減少3.37%。通過激波損失模型分析方法,發(fā)現(xiàn)在0.65抽吸位置進(jìn)行抽吸可明顯減小通道激波損失,而在0.75抽吸位置則效果不佳。葉型損失隨著抽吸位置的后移有所減小,脫體弓形激波造成的損失基本不受抽吸量影響。
【圖文】：

復(fù)雜性也使流場損失大大增加，旋渦結(jié)構(gòu)也被命名為通道渦、泄露復(fù)雜的渦系結(jié)構(gòu)。較高的逆壓梯度和內(nèi)部流動更為復(fù)雜的情況下，軸流壓氣機(jī)發(fā)生流較高，而且壓氣機(jī)隨著載荷的不斷提高，分離對其性能也將造成更加此對壓氣機(jī)內(nèi)的流動分離進(jìn)行細(xì)致的了解分析，并且通過對邊界層控制優(yōu)化壓氣機(jī)的內(nèi)部流場、以對壓氣機(jī)的總體性能進(jìn)行優(yōu)化提高。動分離中層流與湍流附面層發(fā)生分離時有很大不同，湍流附面層在不會有明顯的分離點(diǎn)出現(xiàn)，非定常性更為明顯。盡管如此，兩者在分象基本一致。流場存在逆壓梯度和流體具有粘性是附面層發(fā)生分離 1-1 所示的即為二維下的流動分離，由于壁面的幾何形狀，近壁面的在速度梯度，加之流體的粘性應(yīng)力，流體在流經(jīng)葉柵時會存在減速升面層厚度增加。附面層厚度不斷積累一定程度，又在流場中的逆壓梯面層逐漸從葉片表面分離，壁面分離便隨之產(chǎn)生，分離流體與主流區(qū)低流體速度并使得流動更為無序，因此，流動損失隨著分離程度不斷

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文流動損失造成很大影響，并且從很早開始，就有大意義的旋渦模型。，Herzig 等[4]就用煙跡實驗的方式向世人證明了on 等[5]通過實驗的方式驗證了馬蹄渦概念，如圖形成，，一部分不斷發(fā)展，逐漸融入到下個通道中力面向下游發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V233

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

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本文編號：2696050