帶微型渦輪盤腔系統(tǒng)內(nèi)部流場測量與計算研究.pdf

1、隨著航空發(fā)動機(jī)渦輪前溫度的不斷提升，對渦輪的冷卻技術(shù)要求也不斷提高。通常采用的冷卻方式是，從壓氣機(jī)引出一股壓縮空氣，一部分用于冷卻渦輪葉片和渦輪導(dǎo)向葉片，另一部分則用于冷卻和密封渦輪盤。因此掌握渦輪盤腔內(nèi)冷卻氣流的運(yùn)動規(guī)律就顯得極其重要。本文以帶微型渦輪(反預(yù)旋噴嘴)的新型高壓渦輪旋轉(zhuǎn)盤腔為實驗對象，并結(jié)合數(shù)值模擬對其內(nèi)部流場進(jìn)行系統(tǒng)研究。分別采用五孔探針測試系統(tǒng)進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的采集和二維軸對稱模型并選用用к-ε湍流模型進(jìn)行數(shù)值模擬。具體

2、研究了50rpm、300rpm、800rpm、1300rpm和1700rpm五個轉(zhuǎn)速下大、中、小流量時盤腔內(nèi)部6個不同軸向位置的速度、渦系結(jié)構(gòu)以及壓力分布情況，并采用無量綱進(jìn)行分析。 通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速是決定盤腔內(nèi)部流動結(jié)構(gòu)的主要因素，流量對其影響則相對較小。實驗得到了盤腔內(nèi)部無量綱切向速度、渦系以及靜壓系數(shù)在不同工況下的分布特征和規(guī)律，實驗結(jié)果進(jìn)一步證明了盤腔內(nèi)部流場控制理論，即在低轉(zhuǎn)速下(50rpm和300rpm)