軸流通風(fēng)機轉(zhuǎn)子葉頂區(qū)流場的實驗和數(shù)值研究.pdf

1、該文的目的是通過對典型的葉輪機械,軸流通風(fēng)機轉(zhuǎn)子葉頂區(qū)域流場的深入研究,進(jìn)一步探索其內(nèi)部的流動機理,豐富對這種復(fù)雜流動現(xiàn)象的認(rèn)識,為研制高性能的葉輪機械積累關(guān)鍵的實驗數(shù)據(jù)和提供重要的理論依據(jù).該文通過實驗測量和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法來研究不同葉頂間隙高度下的軸流通風(fēng)機轉(zhuǎn)子葉頂區(qū)域的流動.該文主要研究內(nèi)容和研究成果如下:1.設(shè)計和制造軸流通風(fēng)機轉(zhuǎn)子實驗件,根據(jù)國家通風(fēng)機性能測試標(biāo)準(zhǔn)搭建進(jìn)氣性能實驗臺.分別在三個不同高度的葉頂間隙下(0.66

2、％葉高、1.98％葉高和3.96％葉高),對軸流通風(fēng)機進(jìn)行了空氣動力學(xué)性能實驗,獲得的通風(fēng)機性能曲線表明,隨著葉頂間隙的增大,軸流通風(fēng)機的總壓效率、靜壓效率、總壓和靜壓都減小.2.將激光多普勒測速儀PDA系統(tǒng)和粒子圖像測速儀PIV系統(tǒng)同時應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)葉輪內(nèi)部流場的測量,通過實踐解決了激光測量旋轉(zhuǎn)葉輪流場中存在的一些關(guān)鍵和特殊問題.3.采用三維PDA系統(tǒng)對軸流通風(fēng)機轉(zhuǎn)子頂部區(qū)域流場進(jìn)行了測量,獲得了不同葉頂間隙高度下的葉頂區(qū)域三維時均速度場

3、.4.采用兩維PIV系統(tǒng)對軸流通風(fēng)機轉(zhuǎn)子頂部區(qū)域流場進(jìn)行了測量,獲得了不同周向位置上的兩維速度場.5.利用CFX-Tascflow軟件平臺對三個不同葉頂間隙高度下的通風(fēng)轉(zhuǎn)子內(nèi)部流場進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,補充了葉頂區(qū)域的壓力分布.分析了葉頂泄漏流動和壓力分布之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)葉頂泄漏流動和壓力線的極小點位置相一致,表明葉頂泄漏流動和通道主流的相互混合形成低速低壓的流動損失區(qū).6采用葉頂泄漏流動混合損失模型對葉頂泄漏流動所造成的流動損失進(jìn)行了預(yù)