渦輪氣動二次結構研究.pdf

1、渦輪設計過程主要包含氣動設計與結構設計，它是葉輪機械領域中的一個重要的研究方向。一個好的渦輪設計體系對推動高性能航空發(fā)動機及地面燃機發(fā)展來說具有十分重要的作用與實際意義。隨著計算流體力學的不斷發(fā)展，渦輪設計體系也得到了飛速發(fā)展，如今其仍然是一個具有挑戰(zhàn)性的課題。本文對常規(guī)渦輪設計進行了基于葉片氣動附屬結構如翼刀、擾流柱、氣膜孔、葉片彎掠等的改進。并以提高渦輪效率為目的，應用改進的渦輪設計體系中的葉片彎掠對某型1.5級渦輪葉片進行了改型，

2、對其氣動方面進行了分析研究。
　　首先在常規(guī)設計體系的基礎上，針對附著于葉柵通道的渦輪結構如擾流柱、翼刀等結構，以及對渦輪葉片進行加工譬如開槽，加氣膜孔等結構，或是對葉片進行彎掠或者端壁進行凹凸設計等，對這些結構的發(fā)展過程，主要研究方向以及所得出的研究結果，按不同形式進行了分類說明并進行了系統(tǒng)的綜述性研究。在此基礎上構建出了這些不同于渦輪常規(guī)一次幾何結構設計的氣動二次結構設計體系。
　　最后通過采用上面所提及的氣動相關氣動二

3、次結構中的主要部分，即葉片彎掠，對某型1.5級渦輪分別進行一定葉高下不同彎曲角度的正彎、反彎以及J型彎曲改型，驗證其是否能達到降低損失并提高渦輪效率的目的。運用數(shù)值模擬對改型效果進行了系統(tǒng)性分析。研究結果表明，采用J型彎或者小角度正彎，均能使效率有了不同程度的提高，渦輪氣動性能得到了提高與優(yōu)化。而靜葉反彎及大角度正彎卻使流場惡化，渦輪氣動性能降低。這也證明傳統(tǒng)的渦輪設計體系與以先進的彎掠葉片技術為代表的氣動二次結構設計體系相結合，合理控