本文關(guān)鍵詞：自誘導(dǎo)尾緣噴氣空心轉(zhuǎn)子葉片的性能分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：葉輪機(jī)械邊界層的分離是引起損失的一個(gè)重要方面，有必要對其進(jìn)行控制。通過尾緣噴氣的方式可以控制邊界層的分離，從而提高機(jī)械效率、降低噪聲。本文設(shè)計(jì)了一種可進(jìn)行自誘導(dǎo)尾緣噴氣的空心轉(zhuǎn)子，并采用數(shù)值計(jì)算方法研究了其性能。本文研究從以下幾方面進(jìn)行： 首先，設(shè)計(jì)出了空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇，采用數(shù)值模擬方法研究了其流動(dòng)性能和氣動(dòng)噪聲。研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)出的空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇和原型風(fēng)扇的性能均能滿足要求，空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的流動(dòng)性能比原型風(fēng)扇的略差，但其降噪性能優(yōu)于原型風(fēng)扇的降噪性能。 其次，，系統(tǒng)研究了影響空心轉(zhuǎn)子性能的各參數(shù)，對多種方案進(jìn)行了對比。總體來說，各空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的流動(dòng)性能基本接近，降噪特性有所不同，所有風(fēng)扇的噪聲均主要分布在低中頻范圍內(nèi)。 再次，對空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的流動(dòng)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了單向耦合計(jì)算，對其強(qiáng)度進(jìn)行了校核。計(jì)算結(jié)果表明，空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的強(qiáng)度較原型風(fēng)扇的弱，但各空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇均能滿足強(qiáng)度要求，計(jì)算還發(fā)現(xiàn)空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇所承受的應(yīng)力中起主要作用的是離心力。 最后，提出了空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的優(yōu)化目標(biāo)和優(yōu)化方案，并對優(yōu)化方案性能進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明優(yōu)化方案的性能優(yōu)于原型風(fēng)扇和優(yōu)化前空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的性能，但其并非為最優(yōu)方案。此后，又對優(yōu)化方案進(jìn)行了修正，得到了降噪特性最優(yōu)的方案，該方案空心轉(zhuǎn)子風(fēng)扇的聲壓級在各轉(zhuǎn)速下均是最低的。 本文的研究成果能夠?yàn)榻档推渌~輪機(jī)械的氣動(dòng)噪聲提供一種新的思路，為設(shè)計(jì)自誘導(dǎo)尾緣噴氣的葉片提供重要的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：空心葉片 尾緣噴氣 流動(dòng)性能 氣動(dòng)噪聲 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 尾緣噴氣的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文主要工作12-14
• 2 自誘導(dǎo)尾緣噴氣空心轉(zhuǎn)子葉片的設(shè)計(jì)14-25
• 2.1 原型風(fēng)扇葉片的設(shè)計(jì)14-15
• 2.2 空心轉(zhuǎn)子葉片的設(shè)計(jì)15-18
• 2.3 數(shù)值計(jì)算18-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 3 自誘導(dǎo)尾緣噴氣空心轉(zhuǎn)子葉片的流動(dòng)及噪聲分析25-45
• 3.1 基本理論25-29
• 3.2 葉片內(nèi)部流道進(jìn)口對風(fēng)扇性能的影響29-32
• 3.3 葉片內(nèi)部流道出口對風(fēng)扇性能的影響32-40
• 3.4 葉片內(nèi)部流道形狀對風(fēng)扇性能的影響40-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 自誘導(dǎo)尾緣噴氣空心轉(zhuǎn)子葉片的強(qiáng)度分析45-62
• 4.1 強(qiáng)度計(jì)算基本理論45-47
• 4.2 原型風(fēng)扇的強(qiáng)度計(jì)算47-48
• 4.3 葉片內(nèi)部流道進(jìn)口對風(fēng)扇強(qiáng)度的影響48-51
• 4.4 葉片內(nèi)部流道出口對風(fēng)扇強(qiáng)度的影響51-57
• 4.5 葉片內(nèi)部流道形狀對風(fēng)扇強(qiáng)度的影響57-60
• 4.6 本章小結(jié)60-62
• 5 自誘導(dǎo)尾緣噴氣空心轉(zhuǎn)子葉片的優(yōu)化設(shè)計(jì)62-67
• 5.1 優(yōu)化目標(biāo)與優(yōu)化方案的提出62
• 5.2 優(yōu)化方案的性能驗(yàn)證62-65
• 5.3 優(yōu)化方案的修正65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 6 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 全文總結(jié)67-68
• 6.2 工作展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73

【參考文獻(xiàn)】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳亞東;帶尾緣吹氣的葉輪機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)和氣動(dòng)噪聲問題的研究[D];上海交通大學(xué);2009年

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本文編號：301296