帶微型渦輪盤腔系統(tǒng)內(nèi)部流場(chǎng)測(cè)量與計(jì)算研究.pdf

1、隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度的不斷提升，對(duì)渦輪的冷卻技術(shù)要求也不斷提高。通常采用的冷卻方式是，從壓氣機(jī)引出一股壓縮空氣，一部分用于冷卻渦輪葉片和渦輪導(dǎo)向葉片，另一部分則用于冷卻和密封渦輪盤。因此掌握渦輪盤腔內(nèi)冷卻氣流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律就顯得極其重要。本文以帶微型渦輪(反預(yù)旋噴嘴)的新型高壓渦輪旋轉(zhuǎn)盤腔為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并結(jié)合數(shù)值模擬對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)研究。分別采用五孔探針測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和二維軸對(duì)稱模型并選用用к-ε湍流模型進(jìn)行數(shù)值模擬。具體

2、研究了50rpm、300rpm、800rpm、1300rpm和1700rpm五個(gè)轉(zhuǎn)速下大、中、小流量時(shí)盤腔內(nèi)部6個(gè)不同軸向位置的速度、渦系結(jié)構(gòu)以及壓力分布情況，并采用無量綱進(jìn)行分析。 通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速是決定盤腔內(nèi)部流動(dòng)結(jié)構(gòu)的主要因素，流量對(duì)其影響則相對(duì)較小。實(shí)驗(yàn)得到了盤腔內(nèi)部無量綱切向速度、渦系以及靜壓系數(shù)在不同工況下的分布特征和規(guī)律，實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證明了盤腔內(nèi)部流場(chǎng)控制理論，即在低轉(zhuǎn)速下(50rpm和300rpm)