低反力度靜子吸附式壓氣機設(shè)計理念為高負(fù)荷壓氣機氣動設(shè)計提供了新的思路,在給定葉尖切線速度下,應(yīng)用低反力度設(shè)計理念能夠顯著地提升壓氣機的氣動承載能力。針對推重比為15及以上的航空發(fā)動機壓氣機,本課題應(yīng)用理論分析結(jié)合數(shù)值模擬的方法,對低反力度壓氣機氣動設(shè)計方法及其內(nèi)部流動特點展開了深入探討。具體研究內(nèi)容如下。結(jié)合一單級高負(fù)荷壓氣機的一維氣動設(shè)計,分析了反力度與軸向速比選取對轉(zhuǎn)、靜子關(guān)鍵氣動參數(shù)的影響,進(jìn)一步探討了兩種低反力度設(shè)計思想的差異,并將軸向加速設(shè)計理念拓展到無抽吸級中,實現(xiàn)了設(shè)計矛盾在級間的轉(zhuǎn)移。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用低反力度設(shè)計理念,完成了一臺三級高負(fù)荷吸附式壓氣機氣動設(shè)計工作。針對關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)的選取以及吸附式靜子設(shè)計方法給出較為詳細(xì)的闡述。同時,針對多級低反力度壓氣機開展了變轉(zhuǎn)速特性研究。數(shù)值計算結(jié)果表明,三級低反力度壓氣機實現(xiàn)了既定設(shè)計目標(biāo)。在葉尖切線速度為356m/s,通流效率不低于87%的情況下,設(shè)計工況點處的總壓比達(dá)到了6。首、末兩級抽吸級的載荷系數(shù)分別為0.782與0.55,中間無抽吸級的載荷系數(shù)也達(dá)到了0.54。借助流場分析發(fā)現(xiàn),本文設(shè)計的多級低反力度壓氣機具有較優(yōu)的變工... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：200 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

葉片端區(qū)流動控制對峰值效率的改善幅度[13]

圖 1-6 DLR 設(shè)計的非軸對稱端壁[63]Fig.1-6 Non-axisymmetric endwall designed by DLR[63]Varpe 等人[66]利用非軸對稱端壁技術(shù)對一帶有葉頂間隙的葉柵進(jìn)行了單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計，應(yīng)用 NURBS 曲面對下端壁進(jìn)行參數(shù)化造型，其中，自由控制點多達(dá)99 個，優(yōu)化后的端壁形狀較為復(fù)雜。雖然結(jié)構(gòu)與 Hergt 的有所區(qū)別，但優(yōu)化端壁

圖 1-7 MIT 設(shè)計的單級吸附式壓氣機[135]Fig.1-7 Single-stage aspirated compressor designed by MIT[135]附式壓氣機設(shè)計體系，Merchant[131]在 MISES 中添加實驗結(jié)果相對比，驗證了吸氣模型的可靠性。2000 年模擬的方法對單級壓比為 3.5 的高負(fù)荷吸附式壓氣機xr

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]軸流壓氣機等離子體流動控制[J]. 吳云,張海燈,于賢君,李應(yīng)紅.  工程熱物理學(xué)報. 2017(07)
[4]不同來流附面層特性下端壁射流對彎曲葉柵內(nèi)流場的影響[J]. 李龍婷,宋彥萍,陳浮,劉華坪.  推進(jìn)技術(shù). 2017(06)
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[6]基于CST方法的高空低雷諾數(shù)吸附式葉型耦合優(yōu)化設(shè)計[J]. 李俊,劉波,楊小東,張鵬.  航空動力學(xué)報. 2016(07)
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[9]美國典型航空發(fā)動機發(fā)展計劃及對技術(shù)創(chuàng)新的影響[J]. 梁琴琴.  全球科技經(jīng)濟瞭望. 2015(07)
[10]轉(zhuǎn)靜干涉對跨聲速吸附式壓氣機流場的影響分析[J]. 都昆,王松濤.  推進(jìn)技術(shù). 2015(05)

博士論文
[1]重型燃?xì)廨啓C高負(fù)荷壓氣機氣動設(shè)計方法及流動控制機理[D]. 丁駿.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018

碩士論文
[1]軸流壓氣機葉片與端區(qū)一體化優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉寶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]航空發(fā)動機核心機技術(shù)及發(fā)動機發(fā)展型譜研究[D]. 周人治.電子科技大學(xué) 2007



本文編號：3563954