相鄰葉排之間的轉(zhuǎn)靜干涉是多級風(fēng)扇/壓氣機(jī)中的固有非定�，F(xiàn)象,主要包括尾跡、位勢和激波干擾三方面,影響葉片表面的氣動力非定常變化,嚴(yán)重情況下降低葉片的壽命。本文使用自主開發(fā)CFD程序NUAA-Turbo 2.0對軸流跨音壓氣機(jī)中的葉片非定常氣動力進(jìn)行研究,分析轉(zhuǎn)靜干涉對壓氣機(jī)葉片非定常氣動力的影響機(jī)理。首先采用脫體渦和高精度格式兩種數(shù)值計(jì)算方法,在壓氣機(jī)回轉(zhuǎn)面上對二維轉(zhuǎn)-靜以及靜-轉(zhuǎn)相互作用引起的葉片表面非定常氣動力變化進(jìn)行機(jī)理研究。結(jié)果表明,轉(zhuǎn)-靜非定常作用情況下,轉(zhuǎn)子葉片的非定常氣動力由下游靜子的勢干擾引起,主要集中在尾緣附近,壓力面的壓力波動幅值大于吸力面;靜子葉片的非定常氣動力由上游轉(zhuǎn)子的勢干擾和尾跡干擾共同引起,尾跡干擾影響整個靜子葉片,而勢干擾主要影響靜子前緣附近。而靜-轉(zhuǎn)非定常作用情況下,靜止導(dǎo)葉表面的非定常氣動力由下游轉(zhuǎn)子前緣激波和勢干擾引起,激波干擾是主要因素;轉(zhuǎn)子葉片的非定常氣動力由上游導(dǎo)葉的尾跡干擾和勢干擾引起,尾跡干擾是主要因素。然后采用非定常URANS數(shù)值計(jì)算方法,研究了三維高負(fù)荷風(fēng)扇中轉(zhuǎn)-靜與靜-轉(zhuǎn)作用下的葉片非定常氣動力的分布和大小,并對壓氣機(jī)的工況和軸向間...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 數(shù)值計(jì)算方法
    2.1 控制方程
        2.1.1 笛卡爾坐標(biāo)系下的N-S方程
        2.1.2 N-S方程的無量綱化
        2.1.3 一般曲線坐標(biāo)系下的N-S方程
    2.2 湍流模型
        2.2.1 SST湍流模型
        2.2.2 SST-DES方法
        2.2.3 SST-SAS方法
    2.3 相位延遲非定常計(jì)算方法
        2.3.1 直接存儲相位延遲
        2.3.2 形狀修正相位延遲
    2.4 壓力機(jī)數(shù)值計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)
        2.4.1 帶葉尖間隙O4H網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.4.2 多級高負(fù)荷壓氣機(jī)啟動方法
        2.4.3 轉(zhuǎn)子凍結(jié)定常和葉片約化非定常計(jì)算方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 程序定常和非定常數(shù)值驗(yàn)證
    3.1 數(shù)值計(jì)算方法簡介
    3.2 NASA Rotor67 算例驗(yàn)證
        3.2.1 研究對象和數(shù)值方法
        3.2.2 計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比
    3.3 NASA Rotor37 算例驗(yàn)證
        3.3.1 研究對象和數(shù)值方法
        3.3.2 計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比
    3.4 NASA Stage35 算例驗(yàn)證
        3.4.1 研究對象和數(shù)值方法
        3.4.2 計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比
    3.5 兩種相位延遲方法計(jì)算精度分析
        3.5.1 研究對象和數(shù)值方法
        3.5.2 近堵點(diǎn)非定常計(jì)算結(jié)果分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 壓氣機(jī)回轉(zhuǎn)面的非定常氣動力研究
    4.1 轉(zhuǎn)靜之間葉片非定常氣動力研究
        4.1.1 研究對象與數(shù)值方法
        4.1.2 轉(zhuǎn)靜葉片非定常氣動力分析
    4.2 靜轉(zhuǎn)之間葉片非定常氣動力研究
        4.2.1 研究對象與數(shù)值方法
        4.2.2 靜轉(zhuǎn)葉片非定常氣動力分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 高負(fù)荷風(fēng)扇的非定常氣動力研究
    5.1 轉(zhuǎn)靜之間葉片非定常氣動力研究
        5.1.1 研究對象與數(shù)值方法
        5.1.2 近設(shè)計(jì)點(diǎn)工況非定常氣動力分析
        5.1.3 不同工況對葉片非定常氣動力的影響
        5.1.4 軸向間距對葉片非定常氣動力的影響
    5.2 靜轉(zhuǎn)之間葉片非定常氣動力研究
        5.2.1 研究對象和數(shù)值方法
        5.2.2 近設(shè)計(jì)點(diǎn)工況非定常氣動力分析
        5.2.3 不同工況對葉片非定常氣動力的影響
        5.2.4 軸向間距對葉片非定常氣動力的影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 本文結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3834684