本文關(guān)鍵詞：壓氣機(jī)葉頂間隙流動(dòng)結(jié)構(gòu)的研究

  更多相關(guān)文章： 非定常 間隙流 泄漏流 DMD 流動(dòng)結(jié)構(gòu)

【摘要】：在壓氣機(jī)中動(dòng)葉葉頂與機(jī)匣之間存在一定的間隙,稱之為葉頂間隙。流體通過(guò)間隙會(huì)產(chǎn)生泄漏流動(dòng),葉頂泄漏流動(dòng)是壓氣機(jī)內(nèi)各種流動(dòng)的重要組成部分,也是壓氣機(jī)內(nèi)損失產(chǎn)生的重要組成部分,葉頂間隙的泄漏流動(dòng)不僅增加了葉頂附近的載荷,降低壓氣機(jī)效率,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)堵塞流道,引起喘振,降低壓氣機(jī)的穩(wěn)定工作范圍,所以研究壓氣機(jī)葉頂間隙流動(dòng)的結(jié)構(gòu)具有重要意義。本文以NACA64-A905壓氣機(jī)葉型為基礎(chǔ)建立三維數(shù)值計(jì)算模型,研究了不同間隙大小對(duì)壓氣機(jī)葉頂間隙流動(dòng)結(jié)構(gòu)的影響,對(duì)τ=1%c(c為葉片弦長(zhǎng))、τ=2%c和τ=4%c三種不同葉頂間隙大小的葉柵流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,模擬了間隙高度τ=2%c、攻角從-2°至30°變化的壓氣機(jī)葉柵通道的流動(dòng)情況,對(duì)壓氣機(jī)動(dòng)葉葉頂間隙泄漏流進(jìn)行非定常數(shù)值計(jì)算,通過(guò)FFT處理得到間隙流的頻譜關(guān)系,最后通過(guò)動(dòng)力學(xué)模態(tài)分解方法(DMD)對(duì)壓氣機(jī)葉柵出口截面的速度場(chǎng)進(jìn)行模態(tài)分析。結(jié)果表明隨著間隙的增大,葉頂間隙內(nèi)泄漏渦強(qiáng)度增強(qiáng),流場(chǎng)的總體損失增加;葉片處于過(guò)失速狀態(tài)時(shí),其附面層的分離狀態(tài)沿葉高方向是不同的,泄漏渦會(huì)抵抗葉片頂部區(qū)域附面層分離,而通道渦有促進(jìn)葉片根部附面層分離的作用,所以沿葉高方向分離逐漸減弱,且隨著攻角的增大,葉片根部分離現(xiàn)象更明顯;泄漏渦脫落頻率為1818Hz,且表現(xiàn)出周期性非定常波動(dòng),通過(guò)動(dòng)力學(xué)模態(tài)分解方法得到不同特征值對(duì)應(yīng)的相應(yīng)模態(tài),零階模態(tài)代表一個(gè)穩(wěn)態(tài)的渦的空間結(jié)構(gòu),一階模態(tài)代表一個(gè)震蕩的渦的空間結(jié)構(gòu),二階模態(tài)代表兩個(gè)震蕩的相互影響的渦的空間結(jié)構(gòu),此三個(gè)模態(tài)與FFT前三階頻率相對(duì)應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】：非定常 間隙流 泄漏流 DMD 流動(dòng)結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V231.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 壓氣機(jī)葉頂間隙流動(dòng)特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2 壓氣機(jī)葉柵攻角特性及研究現(xiàn)狀14
• 1.3 葉頂泄漏渦非定常特性及研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 動(dòng)力學(xué)模態(tài)分解技術(shù)（DMD）概述15
• 1.5 本文主要工作15-17
• 第2章 葉柵的基本概念及模型的建立17-25
• 2.1 葉柵的基本參數(shù)17-18
• 2.2 數(shù)值計(jì)算方法18-20
• 2.2.1 基本控制方程18-19
• 2.2.2 CFD數(shù)值模擬19-20
• 2.3 計(jì)算模型的建立20-21
• 2.4 計(jì)算區(qū)域網(wǎng)格劃分21-23
• 2.5 數(shù)值計(jì)算方法23-25
• 2.5.1 計(jì)算邊界條件參數(shù)設(shè)置及收斂標(biāo)準(zhǔn)23
• 2.5.2 網(wǎng)格穩(wěn)定性驗(yàn)證23-25
• 第3章 不同間隙的葉頂間隙流動(dòng)定常數(shù)值計(jì)算25-31
• 3.1 計(jì)算結(jié)果及分析25-29
• 3.1.1 不同間隙總壓損失系數(shù)的變化25-27
• 3.1.2 不同間隙x=1.0667c截面的流線分布27-28
• 3.1.3 不同間隙z=0.99h截面的靜壓系數(shù)分布28-29
• 3.2 本章小結(jié)29-31
• 第4章 不同攻角的葉頂間隙流動(dòng)定常數(shù)值計(jì)算31-40
• 4.1 計(jì)算結(jié)果及分析31-39
• 4.1.1 失速攻角的計(jì)算31-32
• 4.1.2 不同葉高截面速度的變化32-34
• 4.1.3 軸向截面流線圖及速度矢量圖分析34-38
• 4.1.4 不同葉高截面靜壓系數(shù)的變化38-39
• 4.2 本章小結(jié)39-40
• 第5章 葉頂泄漏渦頻率非定常數(shù)值計(jì)算40-57
• 5.1 葉頂泄漏流非定常數(shù)值計(jì)算及結(jié)果40-43
• 5.1.1 計(jì)算方法及參數(shù)設(shè)定40-41
• 5.1.2 計(jì)算結(jié)果及分析（FFT）41-43
• 5.2 葉頂泄漏流瞬態(tài)流場(chǎng)特征及分析43-56
• 5.2.1 靜壓云圖周期性變化43-48
• 5.2.2 速度矢量圖周期性變化48-52
• 5.2.3 流線圖周期性變化52-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 第6章 葉頂泄漏流動(dòng)非定常特性的動(dòng)力學(xué)模態(tài)分解57-62
• 6.1 動(dòng)力學(xué)模態(tài)分解原理57-58
• 6.2 結(jié)果分析58-61
• 6.2.1 特征值結(jié)果分析58-59
• 6.2.2 三個(gè)重要模態(tài)的結(jié)果分析59-61
• 6.3 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉波,王強(qiáng);不同分流比下風(fēng)扇/壓氣機(jī)組合體性能預(yù)估研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2001年03期

2 王華青,陳矛章;高負(fù)荷高通流跨音壓氣機(jī)的研制和應(yīng)用[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2003年02期

3 陳懋章;劉寶杰;;中國(guó)壓氣機(jī)基礎(chǔ)研究及工程研制的一些進(jìn)展[J];航空發(fā)動(dòng)機(jī);2007年01期

4 汪偉;何立明;于錦祿;;壓氣機(jī)虛擬試驗(yàn)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年03期

5 劉濱春;;壓氣機(jī)級(jí)間引氣對(duì)壓氣機(jī)性能影響的研究[J];中國(guó)科技信息;2008年16期

6 劉波;陳云永;項(xiàng)效昒;侯為民;;對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[J];推進(jìn)技術(shù);2008年04期

7 陶立權(quán);孫鵬;楊坤;;風(fēng)扇/壓氣機(jī)進(jìn)口畸變問(wèn)題數(shù)值研究進(jìn)展[J];中國(guó)民航大學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

8 陳云永;劉波;謝彥文;;對(duì)轉(zhuǎn)壓氣機(jī)特性影響因素分析研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2010年07期

9 李冬;李本威;楊欣毅;鄧斌;;壓氣機(jī)性能衰退和清洗恢復(fù)仿真研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2010年09期

10 苗厚武,蔡曉鐘,高金滿;端削技術(shù)在跨音速壓氣機(jī)上的應(yīng)用[J];燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究;1996年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 浦鵬;孫濤;李冬;;壓氣機(jī)性能影響因素研究[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)第七屆動(dòng)力年會(huì)論文摘要集[C];2010年

2 沈騰;;無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在壓氣機(jī)測(cè)試中的應(yīng)用研究[A];大型飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國(guó)航空學(xué)會(huì)2007年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

3 李建君;顧春偉;;壓氣機(jī)1．5跨音級(jí)內(nèi)部流動(dòng)分析[A];中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)透平專業(yè)委員會(huì)2007年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

4 張健新;武卉;高飛龍;;某壓氣機(jī)試驗(yàn)器旁路退喘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[A];第十五屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、制造與應(yīng)用技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

5 朱理;;三次樣條插值函數(shù)算法在壓氣機(jī)性能試驗(yàn)中的應(yīng)用[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)第七屆動(dòng)力年會(huì)論文摘要集[C];2010年

6 朱理;;三次樣條插值函數(shù)算法在壓氣機(jī)性能試驗(yàn)中的應(yīng)用[A];2010航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

7 郭明;周盛;吳介之;;基于局部動(dòng)力學(xué)的內(nèi)流(風(fēng)扇/壓氣機(jī))氣動(dòng)診斷方法初探[A];2003空氣動(dòng)力學(xué)前沿研究論文集[C];2003年

8 趙連會(huì);何磊;徐強(qiáng);崔耀欣;虎煜;;某型多級(jí)軸流壓氣機(jī)三維CFD流場(chǎng)分析及氣動(dòng)優(yōu)化[A];中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)透平專業(yè)委員會(huì)2011年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

9 符嬈;雷勇;;基于HHT的壓氣機(jī)氣動(dòng)失穩(wěn)檢測(cè)技術(shù)研究[A];2010航空試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2010年

10 孫明霞;梁春華;;提高軸流壓氣機(jī)穩(wěn)定性的技術(shù)措施[A];中國(guó)航空學(xué)會(huì)第七屆動(dòng)力年會(huì)論文摘要集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 高山　張若萌;激揚(yáng)動(dòng)力[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2011年

2 中航工業(yè)燃?xì)鉁u輪研究院 曹志鵬;未來(lái)高負(fù)荷風(fēng)扇/壓氣機(jī)局部流動(dòng)控制技術(shù)[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2012年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬寧;高速壓氣機(jī)低速�；嗨茰�(zhǔn)則及軸向縫機(jī)匣處理流動(dòng)機(jī)理研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所);2016年

2 高坤華;基于混沌理論的壓氣機(jī)失速預(yù)測(cè)及分析[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

3 趙勇;風(fēng)扇/壓氣機(jī)非設(shè)計(jì)點(diǎn)性能計(jì)算和進(jìn)氣畸變影響預(yù)測(cè)方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

4 羌曉青;低反動(dòng)度附面層抽吸式壓氣機(jī)流動(dòng)控制及設(shè)計(jì)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 高海洋;畸變條件下端區(qū)流動(dòng)對(duì)壓氣機(jī)穩(wěn)定性影響的機(jī)理研究[D];大連海事大學(xué);2014年

6 羅鉅;高性能風(fēng)扇/壓氣機(jī)三維葉片氣動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

7 張環(huán);旋轉(zhuǎn)總壓畸變對(duì)壓氣機(jī)穩(wěn)定性影響的研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

8 龍艷麗;高負(fù)荷氦氣壓氣機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)及性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

9 李亮;葉尖射流對(duì)壓氣機(jī)穩(wěn)定性影響研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

10 屠寶鋒;風(fēng)扇/壓氣機(jī)動(dòng)態(tài)失速過(guò)程和多尺度非定常氣動(dòng)穩(wěn)定性研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 安鑫;跨音壓氣機(jī)邊界層抽吸控制方法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所);2015年

2 管健;旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)氣動(dòng)性能數(shù)值研究[D];大連海事大學(xué);2015年

3 梁齊文;燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)改型設(shè)計(jì)方法研究[D];上海交通大學(xué);2015年

4 阮國(guó)輝;跨聲速低反力度壓氣機(jī)動(dòng)葉性能優(yōu)化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 劉斌;亞聲速重復(fù)級(jí)壓氣機(jī)試驗(yàn)臺(tái)氣動(dòng)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2015年

6 桑晶晶;船用廢氣渦輪增壓器壓氣機(jī)流場(chǎng)及氣動(dòng)噪聲數(shù)值仿真研究[D];江蘇科技大學(xué);2015年

7 胡勇;空氣渦輪火箭組合發(fā)動(dòng)機(jī)總體方案研究與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

8 劉軍;跨聲速壓氣機(jī)應(yīng)用彎曲葉片的數(shù)值研究[D];大連海事大學(xué);2016年

9 薛嘉麒;組合抽吸對(duì)旋轉(zhuǎn)沖壓壓縮轉(zhuǎn)子性能的影響[D];大連海事大學(xué);2016年

10 蘆建斌;葉輪設(shè)計(jì)對(duì)車用渦輪增壓器壓氣機(jī)的效率及噪聲影響的研究[D];浙江大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：674502