反預(yù)旋進(jìn)氣旋轉(zhuǎn)盤(pán)腔系統(tǒng)的流場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與計(jì)算研究.pdf

1、本文對(duì)帶有微型渦輪(即反預(yù)旋噴嘴)的大尺寸高壓渦輪旋轉(zhuǎn)盤(pán)腔系統(tǒng)內(nèi)部流場(chǎng)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與三維數(shù)值模擬計(jì)算對(duì)比研究，為未來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)渦輪盤(pán)腔系統(tǒng)內(nèi)部流場(chǎng)和換熱特性奠定了基礎(chǔ)。其中實(shí)驗(yàn)研究是在前人實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究，三維數(shù)值模擬研究是以以往二維數(shù)值模擬計(jì)算模型為基礎(chǔ)。 實(shí)驗(yàn)中采用傳統(tǒng)流場(chǎng)測(cè)量工具五孔探針進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集，具體研究了200rpm、400rpm、600rpm、1100rpm、1400rpm、1800

2、rpm、1900 rpm、2000 rpm八個(gè)轉(zhuǎn)速下大、中、小流量時(shí)旋轉(zhuǎn)盤(pán)腔內(nèi)部6個(gè)不同軸向位置的速度場(chǎng)分布、壓力場(chǎng)分布情況，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出以下結(jié)論：1．實(shí)驗(yàn)得到了旋轉(zhuǎn)盤(pán)腔內(nèi)部切向速度、軸向速度和徑向速度以及壓力在不同工況下的分布特征和規(guī)律；2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了旋轉(zhuǎn)盤(pán)腔內(nèi)部流場(chǎng)控制理論，即，低轉(zhuǎn)速下進(jìn)氣效應(yīng)控制盤(pán)腔內(nèi)部流場(chǎng)，中高轉(zhuǎn)速和較高轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)效應(yīng)控制盤(pán)腔內(nèi)部流場(chǎng)；3．根據(jù)軸向速度和徑向速度的不同，

3、低轉(zhuǎn)速可細(xì)分為三種不同的類(lèi)型，高轉(zhuǎn)速分為中高轉(zhuǎn)速類(lèi)型和較高轉(zhuǎn)速類(lèi)型。 三維數(shù)值模擬計(jì)算研究中由于計(jì)算整個(gè)盤(pán)腔需要的網(wǎng)格過(guò)多，所以選取整個(gè)盤(pán)腔的1/74為計(jì)算模型，在幾何形狀完全相同的周向旋轉(zhuǎn)面施加周期性邊界條件，并選用κ-ε湍流模型進(jìn)行數(shù)值模擬，求解了50rpm、600rpm、1800rpm三個(gè)轉(zhuǎn)速下大流量時(shí)旋轉(zhuǎn)盤(pán)腔內(nèi)部的速度場(chǎng)分布、壓力場(chǎng)分布，并將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較分析。數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比后表明，兩者在