發(fā)布時間：2021-05-26 11:49

　　為收集高性能離心壓氣機出口的高動能,實現(xiàn)高動能向壓力能的高效轉(zhuǎn)化,本文進行了離心壓氣機出口超聲速情況下的葉片擴壓器流動機理研究,獲得了葉片參數(shù)對超聲速進口條件下流場的變化規(guī)律;通過對Levine在徑向流動中的公式修正建立了徑向流動下唯一進氣角與葉型參數(shù)的關(guān)系,基于此成功設(shè)計了半無葉區(qū)收縮、葉片通道擴張的類拉瓦爾噴管式S型葉片擴壓器,通過與傳統(tǒng)設(shè)計葉片擴壓器對比得出了其性能較高的流動原因。獲得的主要結(jié)論有:1、無葉擴壓器性能在全馬赫數(shù)下存在最大值,最大值處于亞聲速段,在超聲速狀態(tài)下隨著馬赫數(shù)的提高,擴壓器性能逐漸降低,馬赫數(shù)隨著半徑的增大逐漸減小,靜壓升逐漸提高,進口氣流角在進口前段逐漸增加,增加量隨馬赫數(shù)的增大而增大。這是由于遵循質(zhì)量守恒定律和角動量守恒定律,超聲速入流狀態(tài)下流通面積先減小后增大。2、有葉擴壓器在超聲速流場內(nèi)通常存在2道斜激波+1道正激波的3激波系結(jié)構(gòu),擴壓器經(jīng)過葉片前緣后在吸力面半無葉區(qū)內(nèi)逐漸加速,靜壓逐漸下降,直到在正激波后變?yōu)閬喡曀俨判纬蓴U壓通道。正激波對葉片型面干擾附面層使其分離,在吸力面?zhèn)刃纬蓪u結(jié)構(gòu),擠壓流道,并在固壁側(cè)形成流向壓力面的流體,擠壓壓力面?zhèn)戎髁?.. 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
第一章 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和存在的困難
        1.2.1 擴壓器的分類
        1.2.2 斜流/離心超聲速擴壓器研究現(xiàn)狀
        1.2.3 軸流超聲速靜子研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究目標及內(nèi)容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 超聲速進口條件給定方法研究
    2.1 無葉擴壓器超聲速進口條件給定研究
        2.1.1 湍流模型選取
        2.1.2 網(wǎng)格對超聲速無葉擴壓器流動的影響
        2.1.3 周期對超聲速無葉擴壓器流動的影響
        2.1.4 無葉擴壓器超聲速邊界條件確定
    2.2 葉片擴壓器超聲速進口條件給定
        2.2.1 葉片擴壓器進口邊界條件選擇研究
        2.2.2 旋流轉(zhuǎn)子理論設(shè)計
    2.3 轉(zhuǎn)靜交界面選定
    2.4 本章小結(jié)
第三章 超聲速入流狀態(tài)下擴壓器基本流動特征及研究分析
    3.1 超聲速無葉擴壓器流動分析
        3.1.1 超聲速無葉擴壓器內(nèi)流動特征
        3.1.2 無葉擴壓器流動原因分析
    3.2 超聲速有葉擴壓器流動分析
        3.2.1 超聲速葉片擴壓器內(nèi)流動特征
        3.2.2 不同背壓下葉片擴壓器流動分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 葉片參數(shù)對超聲速流場影響研究
    4.1 擴壓器吸力面型線對超聲速流動的影響分析
    4.2 擴壓器壓力面型線對超聲速流動的影響分析
    4.3 葉輪轉(zhuǎn)速對超聲速流動的影響分析
    4.4 超聲速前緣進氣角確定的形成分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 超聲速葉片擴壓器設(shè)計
    5.1 超聲速葉片擴壓器設(shè)計方法
        5.1.1 唯一進氣角LEVINE計算方法介紹
        5.1.2 基于LEVINE法的擴壓器半無葉區(qū)吸力面設(shè)計方法
        5.1.3 葉型參數(shù)化方法
        5.1.4 測試算例
    5.2 幾何參數(shù)與擴壓器性能優(yōu)選
        5.2.1 半無葉區(qū)吸力面控制點
        5.2.2 當量擴張角與進出口半徑比對擴壓器的影響
    5.3 超聲速葉片擴壓器對比分析
        5.3.1 性能對比分析
        5.3.2 流動特征對比分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3206330