压气机叶顶间隙流动的控制研究

发布时间：2017-10-20 22:28

  本文关键词：压气机叶顶间隙流动的控制研究

  更多相关文章： 流动控制 合成射流 叶顶间隙涡 压气机叶栅 非定常流场

【摘要】：叶顶间隙流是叶栅通道中复杂流动结构的重要组成部分,对压气机效率和稳定性产生一定影响。人们对叶顶间隙流动的成因和发展演变过程已进行了深入的研究,各种主、被动流动控制手段的特点也较为明晰,在此基础之上本文采用了合成射流对叶顶间隙流进行主动控制,该主动控制手段对改善叶顶间隙流场、降低出口截面的总压损失和提高发动机稳定性具有一定价值。文中以NACA64-A905叶型建立数值计算模型,采用动网格和滑移网格相结合的方式模拟了合成射流控制腔顶壁的周期性振动以及机匣壁面与叶片之间相对运动。利用非定常数值模拟方法详细研究了合成射流激励振幅和激励频率对叶顶间隙流控制效果的影响。重点分析了合成射流对叶顶间隙流场的总压损失系数和泄漏量的影响。结果表明,多排合成射流腔的综合控制效果较好。合成射流可以有效降低叶顶间隙流场的总压损失系数,提高机匣壁面对流体的带动作用。合成射流的激励振幅越大,总压损失系数减小的越多,控制效果越显著。文中,合成射流激励振幅A=0.4mm时叶片出口截面的总压损失系数较基态降低幅度可达3.2%;提高合成射流的激励频率对降低总压损失系数能够发挥一定作用,合成射流的激励频率f=5000Hz和f=6000Hz时,减小叶片出口截面的总压损失系数均约为0.6%。
【关键词】：流动控制 合成射流 叶顶间隙涡 压气机叶栅 非定常流场
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK05
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 主要符号表10-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 压气机叶顶间隙流动的研究背景及意义11-12
• 1.2 压气机叶顶间隙流动研究进展12-13
• 1.3 压气机叶顶间隙流动控制研究进展13-17
• 1.3.1 被动控制研究13-14
• 1.3.2 主动控制研究14-17
• 1.4 本文主要研究内容及创新点17-19
• 第2章 数值计算方法与叶栅主要参数19-25
• 2.1 数值方法19-21
• 2.2 压气机叶型及基元的参数21-25
• 2.2.1 叶型几何参数21-22
• 2.2.2 基元几何参数22-23
• 2.2.3 基元气动参数23-25
• 第3章 计算模型25-31
• 3.1 研究对象25
• 3.2 动网格25-27
• 3.3 滑移网格27-28
• 3.4 边界条件与网格划分28-29
• 3.5 网格无关性验证29-31
• 第4章 基态叶顶间隙流场31-37
• 4.1 机匣壁面相对运动情况对间隙涡的影响31-32
• 4.2 机匣壁面滑移网格与移动边界对间隙流场的影响32-34
• 4.3 上机匣壁面相对运动情况基态流场34-37
• 第5章 不同振幅合成射流对间隙流的影响37-48
• 5.1 合成射流的布置及激励形式37-38
• 5.2 不同振幅合成射流对间隙流场总压损失的影响38-45
• 5.3 不同振幅合成射流对泄漏量的影响45-48
• 第6章 不同激励频率合成射流对间隙流的影响48-53
• 6.1 不同激励频率合成射流对间隙流场总压损失的影响48-51
• 6.2 不同激励频率合成射流对泄漏量的影响51-53
• 结论53-55
• 参考文献55-59
• 致谢59-60
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文60

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张勃,吉洪湖,张靖周,高潮,王鸣;网格式肋化通道换热与总压损失特性研究[J];航空动力学报;2004年02期

2 刘高恩,王华芳;燃气发生器中注入水蒸汽对燃烧效率和总压损失的影响[J];航空动力学报;1993年03期

3 吕盘明;用熵关联的时均N-S方程组及其应用[J];工程热物理学报;1990年03期

4 刘鸿;;脉冲爆震发动机总压损失系数对推力性能的影响[J];江苏工业学院学报;2009年03期

5 马一鸣;王建飞;臧述升;;涡轮叶片气动性能影响因素的实验与数值研究[J];燃气轮机技术;2013年04期

6 宋新伟;毛军逵;李维;贺宜红;;粗糙肋异型通道中流动特性数值模拟[J];江苏航空;2010年S1期

7 刘鸿;王家骅;王政伟;宫继双;唐豪;张靖周;;组件组合方式对两相PDE总压损失和峰值压力影响[J];推进技术;2010年01期

8 刘喜岳;王力军;苏金友;齐东东;;新型快速预混合预蒸发喷嘴的结构和性能[J];沈阳航空航天大学学报;2011年05期

9 喻雷;常海萍;;涡轮叶冠间隙流动特性实验[J];航空动力学报;2011年12期

10 周莉;张鑫;蔡元虎;;轴向间距对涡轮损失影响的非定常数值研究[J];航空动力学报;2010年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 马驰;压气机叶顶间隙流动的控制研究[D];沈阳航空航天大学;2016年

2 张起铭;高负荷风扇静叶栅气动特性的数值研究[D];大连海事大学;2013年

，

本文编号：1069741