渦輪葉柵損失的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)渦輪內(nèi)部流場(chǎng)具有三維性與有粘性，其葉型損失與葉柵通道渦等和端壁附面層損失組成的二次流損失對(duì)渦輪葉柵氣動(dòng)性能影響巨大。因此為進(jìn)一步改善燃?xì)廨啓C(jī)渦輪氣動(dòng)性能，有必要對(duì)影響渦輪氣動(dòng)性能影響的因素進(jìn)行研究。
　　為了研究攻角和馬赫數(shù)對(duì)渦輪葉型損失的影響，本文設(shè)計(jì)搭建了渦輪平面葉柵氣動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在此實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)某渦輪直葉柵進(jìn)行了變攻角和變馬赫數(shù)的氣動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)。通過(guò)測(cè)量型面壓力分布與葉柵出口流場(chǎng)分布，研究了在0°攻角下，不同馬赫數(shù)（

2、0.5、0.6與0.7）對(duì)葉柵載荷與總壓損失的影響；在馬赫數(shù)為0.6情況下，通過(guò)改變進(jìn)氣攻角（0°、±10°），研究了來(lái)流攻角對(duì)葉柵載荷與總壓損失的影響。研究結(jié)果表明，隨著馬赫數(shù)增加，葉柵載荷與出口總壓損失均增大；隨著攻角增加，葉柵載荷與出口總壓損失均增大。
　　其次，為了研究尾緣噴氣對(duì)渦輪葉型損失的影響，本文設(shè)計(jì)搭建了尾緣冷氣噴射平面葉柵吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)某氣冷渦輪直葉柵進(jìn)行了變馬赫數(shù)與尾緣噴氣量的氣動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)測(cè)量型面壓力

3、分布與葉柵出口流場(chǎng)分布，研究了尾緣噴射量為零時(shí)不同出口馬赫數(shù)（0.7、0.8與0.9）對(duì)葉柵載荷與出口總壓損失的影響，并與有尾緣噴氣時(shí)進(jìn)行對(duì)比，隨著馬赫數(shù)增加載荷與出口損失均增大，存在尾緣噴氣時(shí)總壓損失增大；在出口馬赫數(shù)為0.8時(shí)，通過(guò)改變尾緣噴氣量來(lái)研究尾緣噴氣對(duì)葉柵載荷與出口總壓損失的影響，隨著尾緣噴氣量的增加，葉柵載荷不變，總壓損失先增大后減小。
　　最后，為了研究攻角與馬赫數(shù)對(duì)渦輪端區(qū)損失的影響，本文設(shè)計(jì)搭建了高速扇形葉柵

4、實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在此實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)某型燃機(jī)導(dǎo)葉進(jìn)行了變攻角和變馬赫數(shù)氣動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)。通過(guò)測(cè)量不同葉高處（10％、50%與90%）型面壓力分布與葉柵出口流場(chǎng)分布，研究了不同出口馬赫數(shù)（0.7、0.8與0.9）對(duì)葉柵載荷與總壓損失的影響，隨著馬赫數(shù)增加葉柵載荷與出口總壓損失均增大；在馬赫數(shù)為0.8情況下，通過(guò)改變攻角（0o、±7.5o與±15o），研究了來(lái)流攻角對(duì)葉柵載荷與總壓損失的影響，隨著攻角增加，葉柵載荷增大，出口總壓損失先減小后增加；在相同攻角時(shí)