飛機在砂塵地帶工作時會吸入大量含砂氣流,砂塵進入壓氣機后對葉片的沖蝕會造成永久性的磨損、葉片表面的點蝕以及前緣破損,增加葉片表面粗糙度和葉片通道的總壓損失,改變發(fā)動機的總體性能,對發(fā)動機造成極大損傷。對于旋轉部件中砂塵飛行軌跡及碰撞位置的研究有助于提高葉片表面損傷位置的認識,獲得砂塵飛行及碰撞位置的一般規(guī)律。本文以某型軸流壓氣機為研究對象,通過開展砂塵在該軸流壓氣機模型中飛行軌跡的數(shù)值模擬得到其碰撞位置的一般規(guī)律對研究壓氣機葉片抗沖蝕性能具有重要的參考價值。本文結合理論分析、試驗與數(shù)值仿真完成了以下工作:（1）進行了砂塵在流場中的受力分析,并建立流場數(shù)據(jù)庫以及碰撞反彈數(shù)據(jù)庫。通過分析流場對砂塵的作用并基于顆粒軌道模型獲得了砂塵運動過程中受力;通過采用Numeca流場計算軟件,獲得了計算模型流場節(jié)點參數(shù);通過碰撞反彈試驗臺,開展了不同粒徑砂塵在不同入射條件下與鈦合金平板的碰撞反彈試驗,獲得了不同入射條件下砂塵的反彈參數(shù);以VC++為研究平臺建立了流場數(shù)據(jù)庫與碰撞反彈數(shù)據(jù)庫。（2）基于顆粒軌道模型及拉格朗日法編寫砂塵運動軌跡計算程序,并計算了單顆砂塵在壓氣機流道中的飛行軌跡及與葉片的碰撞位... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

球形搜索示意圖

距離最近壁面的距離，S 是渦度的大小，且wf 如下式：16636 631wwwcf gg c 6w2g r c r r02 20rS k d .20至方程式 2.33中常數(shù)為：1 21 21b bwc cck ，20.3wc ，32wc 10.1355 ，20.622bc ， k 0.411， 2/3。體運動方程適用于以下邊界條件：固壁面無滑移條件，進口邊界的可以根據(jù)進口條件，以及流動情況推出。方程后需在 NUMECA 軟件構件計算域，對軸流壓氣機進行全三維程中，采用單通道與旋轉周期性邊界結合的方式進行計算，以節(jié)約的收斂，葉輪進出口需有一定長度的延伸段。典型的帶進口導葉及如下：

砂塵與壁面碰撞反彈特性數(shù)據(jù)主要來源于所開展的砂塵與鈦合金板碰撞反彈試驗，通與調用碰撞反彈數(shù)據(jù)庫解決了求解砂塵與壁面、葉片發(fā)生碰撞后的運動軌跡這一重要難提高程序計算效率具有極其重要的作用。3.3.1 砂塵與鈦合金平板碰撞試驗本文試驗使用的沖蝕設備為“碰撞反彈試驗臺”。該試驗臺主要由氣源系統(tǒng)、砂塵發(fā)射裝驗件夾持裝置、砂塵碰撞過程拍攝裝置和控制系統(tǒng)等功能系統(tǒng)組成。砂塵發(fā)射裝置的設計了空氣炮的設計思路，該裝置由高壓空氣提供動力，采用高壓空氣加速彈托，彈托攜帶方式，將砂塵加速至設定速度。發(fā)射裝置前端設計有彈托分離器，其作用之一在于將彈在空氣炮口，其作用之二在于阻擋加速管路中的來流。通過使用彈托加速砂塵的方式，既能有效的減少氣流對碰撞反彈過程的影響，又能避免在管道中與管壁的碰撞，保證砂塵碰撞前的完整性。試驗艙中裝配有試驗件裝夾裝置，該采用可調角度的試驗裝夾板，可以快捷的改變砂塵的入射角度，試驗艙采用透明玻璃倉證高透光率的同時，不遮擋拍攝視場�？刂葡到y(tǒng)由兩臺計算機和一個控制箱組成，其中一算機配合控制箱控制氣路閥門開合，另一臺計算機控制高速攝像機。試驗臺如圖 2.11 所


本文編號：3241907