軸流通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉頂區(qū)流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究.pdf

1、該文的目的是通過(guò)對(duì)典型的葉輪機(jī)械,軸流通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉頂區(qū)域流場(chǎng)的深入研究,進(jìn)一步探索其內(nèi)部的流動(dòng)機(jī)理,豐富對(duì)這種復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí),為研制高性能的葉輪機(jī)械積累關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和提供重要的理論依據(jù).該文通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法來(lái)研究不同葉頂間隙高度下的軸流通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉頂區(qū)域的流動(dòng).該文主要研究?jī)?nèi)容和研究成果如下:1.設(shè)計(jì)和制造軸流通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)件,根據(jù)國(guó)家通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)搭建進(jìn)氣性能實(shí)驗(yàn)臺(tái).分別在三個(gè)不同高度的葉頂間隙下(0.66

2、％葉高、1.98％葉高和3.96％葉高),對(duì)軸流通風(fēng)機(jī)進(jìn)行了空氣動(dòng)力學(xué)性能實(shí)驗(yàn),獲得的通風(fēng)機(jī)性能曲線表明,隨著葉頂間隙的增大,軸流通風(fēng)機(jī)的總壓效率、靜壓效率、總壓和靜壓都減小.2.將激光多普勒測(cè)速儀PDA系統(tǒng)和粒子圖像測(cè)速儀PIV系統(tǒng)同時(shí)應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)葉輪內(nèi)部流場(chǎng)的測(cè)量,通過(guò)實(shí)踐解決了激光測(cè)量旋轉(zhuǎn)葉輪流場(chǎng)中存在的一些關(guān)鍵和特殊問(wèn)題.3.采用三維PDA系統(tǒng)對(duì)軸流通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子頂部區(qū)域流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量,獲得了不同葉頂間隙高度下的葉頂區(qū)域三維時(shí)均速度場(chǎng)

3、.4.采用兩維PIV系統(tǒng)對(duì)軸流通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子頂部區(qū)域流場(chǎng)進(jìn)行了測(cè)量,獲得了不同周向位置上的兩維速度場(chǎng).5.利用CFX-Tascflow軟件平臺(tái)對(duì)三個(gè)不同葉頂間隙高度下的通風(fēng)轉(zhuǎn)子內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,補(bǔ)充了葉頂區(qū)域的壓力分布.分析了葉頂泄漏流動(dòng)和壓力分布之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)葉頂泄漏流動(dòng)和壓力線的極小點(diǎn)位置相一致,表明葉頂泄漏流動(dòng)和通道主流的相互混合形成低速低壓的流動(dòng)損失區(qū).6采用葉頂泄漏流動(dòng)混合損失模型對(duì)葉頂泄漏流動(dòng)所造成的流動(dòng)損失進(jìn)行了預(yù)