高負(fù)荷、小展弦比渦輪葉片設(shè)計(jì)方案的采用使得間隙兩側(cè)壓力梯度增大,葉頂泄漏流動(dòng)加劇,形成了復(fù)雜的渦系結(jié)構(gòu),從而使得氣動(dòng)損失增加。目前,等離子體流動(dòng)控制技術(shù)正處于迅猛發(fā)展的狀態(tài),尤其是非定常激勵(lì)因消耗能量少,可與流場(chǎng)頻率相耦合等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注,其在改善渦輪的流場(chǎng)結(jié)構(gòu),提高渦輪的氣動(dòng)效率方面具有廣闊的前景,為控制間隙流動(dòng)提供了新思路。在改進(jìn)的Shyy模型的基礎(chǔ)上,本文對(duì)比分析了有/無(wú)非定常激勵(lì)下渦輪平面葉柵的流動(dòng)結(jié)構(gòu),探索了其激勵(lì)所產(chǎn)生的旋渦結(jié)構(gòu)與葉柵流場(chǎng)內(nèi)渦系結(jié)構(gòu)的相互抑制/誘發(fā)機(jī)理,探討了壓力、流速、旋渦強(qiáng)度、能量損失系數(shù)等參數(shù)隨激勵(lì)周期的變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果顯示,非定常激勵(lì)在壓力邊側(cè)誘導(dǎo)產(chǎn)生誘導(dǎo)渦1,加速了分離泡的破碎過(guò)程,減少了低能流體的產(chǎn)生,此外,其在吸力邊側(cè)誘導(dǎo)形成誘導(dǎo)渦2,占據(jù)了一定的縱向間隙高度,使得間隙流動(dòng)受到阻礙,泄漏流量隨之降低,并且在2/4T時(shí)刻達(dá)到最小。在非定常激勵(lì)的作用下,間隙泄漏流體向尾緣方向偏轉(zhuǎn),推遲了泄漏渦的形成,泄漏渦的強(qiáng)度和尺寸均減小,所在位置上移并且向吸力邊靠近,其保持穩(wěn)定的渦核結(jié)構(gòu)的能力被削弱,沿流向發(fā)展所持續(xù)的距離縮短,泄漏渦提前發(fā)生破碎現(xiàn)象,此外,... 

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

間隙流動(dòng)示意圖

間隙底部的流線分布[7]

出口橫截面的渦系結(jié)構(gòu)分布[22]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]第三代渦識(shí)別方法及其應(yīng)用綜述[J]. 王義乾,桂南.  水動(dòng)力學(xué)研究與進(jìn)展（A輯）. 2019(04)
[3]Kriging方法在DBD等離子體模型參數(shù)辨識(shí)中的應(yīng)用[J]. 于佳寧,宋彥萍,俞建陽(yáng),金家輝.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]基于樣條曲面及代理模型的渦輪葉頂修型研究[J]. 金家輝,宋彥萍,俞建陽(yáng),陳浮,姜帥.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2019(01)
[5]等離子體激勵(lì)頻率對(duì)壓氣機(jī)穩(wěn)定性影響的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[J]. 丁均梁,聶永正,周游天,吳云.  推進(jìn)技術(shù). 2019(04)
[6]壓氣機(jī)平面葉柵葉頂間隙流動(dòng)研究[J]. 劉思蓉,王強(qiáng),高慧峰,靳嶸.  流體機(jī)械. 2018(04)
[7]壓氣機(jī)葉柵葉頂間隙流的動(dòng)力學(xué)模態(tài)分解[J]. 王建明,王涵,桂琳.  推進(jìn)技術(shù). 2018(03)
[8]攻角和端壁滑移對(duì)凹槽葉頂間隙流動(dòng)傳熱的影響[J]. 李廣超,張占東,張魏,寇志海.  熱力發(fā)電. 2016(02)
[9]渦輪葉頂泄漏渦非定常破碎特性分析[J]. 高杰,鄭群,張曦,王付凱.  推進(jìn)技術(shù). 2016(02)
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博士論文
[1]船用燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉頂間隙泄漏流動(dòng)及控制技術(shù)研究[D]. 高杰.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[2]跨音速高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉尖間隙泄漏流動(dòng)及控制方法研究[D]. 王大磊.清華大學(xué) 2012
[3]渦輪間隙流動(dòng)主動(dòng)控制的試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 牛茂升.上海交通大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3673856