壓氣機/渦輪過渡流道是渦扇發(fā)動機中的重要靜止部件,隨著航空發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展,高低壓部件之間長度縮短、徑向偏移增大,對過渡流道的結(jié)構(gòu)及性能提出了更高的要求。發(fā)展新的壓氣機/渦輪過渡流道設(shè)計方法以適應(yīng)當(dāng)前的壓氣機、渦輪部件成為了一項有應(yīng)用價值的研究課題。本文針對帶支板的壓氣機/渦輪過渡流道進(jìn)行設(shè)計方法探究,旨在降低過渡流道的總壓損失,并且使其內(nèi)部支板適應(yīng)短軸長的過渡流道。研究內(nèi)容如下:1、提出了壓氣機、渦輪過渡流道內(nèi)外壁型線設(shè)計方法,該方法的主要特征是構(gòu)造以直線為主的流道擴張面型線。采用該方法對GP7000航空發(fā)動機壓氣機過渡流道及E³航空發(fā)動機渦輪過渡流道的內(nèi)外壁型線進(jìn)行了設(shè)計,同時對流道的進(jìn)出口轉(zhuǎn)接半徑進(jìn)行了參數(shù)化研究。將設(shè)計前后的壓氣機/渦輪過渡流道進(jìn)行氣動性能對比。結(jié)果表明:設(shè)計前后流道的進(jìn)出口氣動參數(shù)與原型匹配良好;設(shè)計后的壓氣機過渡流道總壓損失系數(shù)較原型降低了17%,設(shè)計前后的渦輪過渡流道總壓損失系數(shù)相近。2、對E³航空發(fā)動機渦輪過渡流道進(jìn)行了驗算,將計算所得的進(jìn)出口馬赫數(shù)、氣流角與實驗值對比;鑒于內(nèi)外壁面靜壓的變化反映了流道的逆壓梯... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究背景
    1.2 壓氣機/渦輪過渡流道型線研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壓氣機過渡流道研究現(xiàn)狀
        1.2.2 渦輪過渡流道研究現(xiàn)狀
    1.3 過渡流道內(nèi)部支板研究現(xiàn)狀
    1.4 研究課題的主要內(nèi)容
2 三維CFD數(shù)值模擬方法
    2.1 網(wǎng)格劃分
    2.2 控制方程
    2.3 湍流模型
    2.4 求解過程
    2.5 氣動分析
3 壓氣機/渦輪過渡流道型線設(shè)計方法
    3.1 壓氣機/渦輪過渡流道型線幾何構(gòu)造方法
        3.1.1 流道擴張面構(gòu)造方法
        3.1.2 流道收縮面構(gòu)造方法
    3.2 模型驗算
        3.2.1 驗算模型的數(shù)值模擬
        3.2.2 驗算模型的氣動分析
    3.3 壓氣機/渦輪過渡流道初始設(shè)計與數(shù)值模擬
        3.3.1 對設(shè)計原型的幾何重構(gòu)
        3.3.2 設(shè)計方案及原型的數(shù)值模擬
    3.4 轉(zhuǎn)接半徑對壓氣機/渦輪過渡流道性能影響
        3.4.1 轉(zhuǎn)接半徑對壓氣機流道的影響
        3.4.2 轉(zhuǎn)接半徑對渦輪流道的影響
    3.5 考慮支板堵塞的壓氣機/渦輪設(shè)計流道
        3.5.1 考慮支板堵塞的壓氣機流道
        3.5.2 考慮支板堵塞的渦輪流道
    3.6 本章小結(jié)
4 集成支板設(shè)計方法
    4.1 集成支板葉型設(shè)計方法
    4.2 初始集成支板設(shè)計
    4.3 集成支板的數(shù)值模擬
    4.4 集成支板的參數(shù)化研究
        4.4.1 前尾緣傾角對集成支板的影響
        4.4.2 前緣半徑對集成支板的影響
    4.5 最終設(shè)計方案與原型的對比
        4.5.1 設(shè)計點工況下的性能對比
        4.5.2 非設(shè)計點工況下的性能對比
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]某型渦輪過渡段機匣子午型線數(shù)值研究[J]. 黃濤,周治華,陳紹文,王松濤.  節(jié)能技術(shù). 2017(04)
[2]基于反問題的渦輪過渡流道支板設(shè)計方法[J]. 侯朝山,吳虎,劉昭威.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[3]一體化過渡段大葉片對渦輪部件氣動影響研究[J]. 楊杰,劉冬華,潘尚能.  推進(jìn)技術(shù). 2017(04)
[4]幾何因素對渦輪過渡段性能的影響[J]. 李同日,劉火星.  燃?xì)鉁u輪試驗與研究. 2016(04)
[5]大擴張角渦輪過渡段性能試驗和數(shù)值研究[J]. 施鎏鎏,羅華玲,張顏,劉火星.  航空發(fā)動機. 2016(01)
[6]大涵道比渦扇發(fā)動機渦輪過渡流道一體化設(shè)計研究[J]. 侯朝山,吳虎,唐曉毅,劉昭威.  推進(jìn)技術(shù). 2015(11)
[7]壓氣機過渡段造型及三維數(shù)值模擬[J]. 屠秋野,陳劼,蔣平,嚴(yán)紅明,蔡元虎.  航空動力學(xué)報. 2015(06)
[8]某渦輪過渡流道彎掠支板反設(shè)計及性能分析[J]. 徐倩楠,吳虎.  計算機仿真. 2013(09)
[9]某型渦輪過渡流道穩(wěn)定工作范圍優(yōu)化設(shè)計[J]. 侯朝山,吳虎.  推進(jìn)技術(shù). 2013(09)
[10]基于二維優(yōu)化方法的渦輪過渡流道設(shè)計[J]. 楊金廣,吳虎,楊鵬,毛凱.  推進(jìn)技術(shù). 2013(02)

碩士論文
[1]緊湊式渦輪過渡段氣動設(shè)計與研究[D]. 黃濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]民用大涵道比風(fēng)扇葉片氣動設(shè)計研究[D]. 周旭.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號：3016323