低壓渦輪正問題中損失模型應用研究及氣動優(yōu)化設計.pdf

1、S2流面計算方法在葉輪機械中有著廣泛的應用,而其計算精度很大程度上依賴于所使用的損失模型。目前所應用的損失模型均是在大量葉柵試驗的基礎(chǔ)上整理得到相應的經(jīng)驗公式,這也就造成了其適用范圍的局限性;同時,S2流面計算方法由于其計算的快捷性與準確性,在葉型優(yōu)化設計工作中一直占據(jù)重要的地位,故此對不同損失模型在S2流面計算方法中的應用研究具有重要的意義。
　　本文首先簡要介紹了基于歐拉方法的S2流面計算的五個主控制方程和一個流面方程,給出了

2、本文所采用程序應用的差分格式,回顧了損失模型的產(chǎn)生和發(fā)展歷史,詳細闡述了系數(shù)分配法、三種A-M損失模型、K-O損失模型、M-B損失模型、A-A損失模型、BTИ損失模型、ЦИАМ損失模型以及HIT損失模型等,就氣流角、總壓損失、分項損失、反動度等氣動參數(shù)給出了各損失模型在某五級低壓蒸汽透平中的應用情況,并與全三維黏性計算結(jié)果進行了對比分析。結(jié)果表明,系數(shù)分配法完全依賴于損失的人為給定;A-M損失模型計算所得總損失徑向分布誤差較大;K-O損

3、失模型計算得到總損失徑向分布較為合理,但其數(shù)值與三維結(jié)果誤差較為明顯;M-B損失模型計算總損失分布與大小相對較好;A-A損失模型計算精度相對較高;BTИ損失模型計算總損失偏大;ЦИАМ損失模型在短葉片級中應用情況略好于在長葉片級中的應用情況;HIT損失模型計算總損失徑向分布較為均勻,總損失大小較為可信。
　　本文還采用M-B損失模型結(jié)合商業(yè)軟件iSIGHT、AutoBlade,以各葉型截面進出口幾何角為自由變量、級等熵效率為目標函