本文關(guān)鍵詞：跨音速壓氣機(jī)平面葉柵試驗(yàn)與數(shù)值研究

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【摘要】：壓氣機(jī)是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分,其性能的好壞直接關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能的優(yōu)劣,因此有必要深入研究壓氣機(jī)內(nèi)部的復(fù)雜流動(dòng),以及驗(yàn)證壓氣機(jī)的設(shè)計(jì)。本文結(jié)合風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法,對(duì)平面葉柵流場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。首先,設(shè)計(jì)并加工了一套壓氣機(jī)平面葉柵,在多個(gè)攻角、來(lái)流馬赫數(shù)下進(jìn)行了跨音速吹風(fēng)試驗(yàn),得到不同試驗(yàn)狀態(tài)下的流場(chǎng)數(shù)據(jù)。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理得到了總壓損失系數(shù)、靜壓升、等熵馬赫數(shù)、型面靜壓系數(shù)和落后角等參數(shù)在不同來(lái)流條件下的變化規(guī)律。其次,使用ANSYS CFX軟件將試驗(yàn)葉柵在與試驗(yàn)相同的工況下進(jìn)行數(shù)值模擬并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了計(jì)算模型的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí),將該葉柵葉型作為原始葉型,數(shù)值模擬的結(jié)果作為后面對(duì)比計(jì)算的依據(jù)。再次,本文整合了葉型參數(shù)化計(jì)算方法,用Visual Studio.NET設(shè)計(jì)開發(fā)了一套壓氣機(jī)葉片造型二維設(shè)計(jì)平臺(tái),利用該軟件基于葉型參數(shù)化方法可定向修改葉型。在原始葉型的基礎(chǔ)上通過(guò)修改前緣橢圓短長(zhǎng)軸比和最大厚度位置參數(shù)分別得到兩組新的葉型。最后,將新葉型的葉柵利用ANSYS CFX軟件在相同的計(jì)算條件下進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)與原葉型數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行對(duì)照,結(jié)果表明:隨著前緣橢圓短長(zhǎng)軸比的增加會(huì)導(dǎo)致總壓損失的增加,同時(shí)會(huì)影響葉片前緣的壓力分布;而隨著最大厚度位置的前移會(huì)導(dǎo)致葉片吸力面的最低壓力點(diǎn)前移,逆壓力梯度段長(zhǎng)度增加。
【關(guān)鍵詞】：跨音速壓氣機(jī) 風(fēng)洞吹風(fēng)試驗(yàn) 數(shù)值模擬 葉型參數(shù)化 氣動(dòng)性能
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V233
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 課題的來(lái)源8
• 1.2 課題研究的背景和意義8-9
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析9-17
• 1.3.1 壓氣機(jī)葉柵試驗(yàn)研究現(xiàn)狀及分析9-15
• 1.3.2 壓氣機(jī)葉型設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀及分析15-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-20
• 第2章 平面葉柵吹風(fēng)試驗(yàn)研究20-33
• 2.1 引言20
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介20-25
• 2.2.1 試驗(yàn)器簡(jiǎn)介20-22
• 2.2.2 試驗(yàn)葉柵介紹22-23
• 2.2.3 探針及其校準(zhǔn)23-25
• 2.3 數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析25-32
• 2.3.1 數(shù)據(jù)處理公式25-26
• 2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析26-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 平面葉柵數(shù)值模擬研究33-43
• 3.1 引言33
• 3.2 數(shù)值模擬軟件介紹33
• 3.3 湍流模型33-35
• 3.4 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證35-36
• 3.5 計(jì)算網(wǎng)格劃分36-37
• 3.6 流場(chǎng)邊界條件設(shè)定37-39
• 3.7 數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的比較和分析39-42
• 3.8 本章小結(jié)42-43
• 第4章 葉型參數(shù)對(duì)壓氣機(jī)葉柵氣動(dòng)性能的影響43-65
• 4.1 引言43
• 4.2 C#語(yǔ)言及.NET Framework開發(fā)環(huán)境介紹43-45
• 4.3 基于NURB曲線的葉型參數(shù)化方法45-47
• 4.4 基于葉型參數(shù)化方法編寫的GUI設(shè)計(jì)平臺(tái)47-51
• 4.4.1 Visual C#與MATLAB的混合編程在GUI設(shè)計(jì)中的應(yīng)用47-48
• 4.4.2 設(shè)計(jì)平臺(tái)與用戶交互界面演示48-50
• 4.4.3 與其他軟件及計(jì)算程序的比較50-51
• 4.5 葉型改型設(shè)計(jì)51-53
• 4.5.1 前緣參數(shù)及其定義51-52
• 4.5.2 最大厚度位置及其定義52-53
• 4.6 葉型參數(shù)對(duì)葉柵流動(dòng)的影響53-64
• 4.6.1 葉型前緣參數(shù)對(duì)流場(chǎng)的影響53-59
• 4.6.2 葉型最大厚度位置對(duì)流場(chǎng)的影響59-64
• 4.7 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 致謝72

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉濱春;;平面葉柵特性的實(shí)驗(yàn)分析[J];試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī);2007年04期

2 張培;楚武利;吳艷輝;張浩光;盧家玲;;一種平面葉柵反設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)與驗(yàn)證[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2009年07期

3 姚征;平面葉柵速度圖法有限元分析[J];上海機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1983年02期

4 崔淑琦;王松s，

本文編號(hào)：744644