端壁翼刀控制高速扩压叶栅二次流的数值研究

发布时间：2024-06-29 00:59

　　压气机作为燃气轮机的重要部件,其性能的优劣举足轻重。燃气轮机的快速发展促使压气机拥有更高的负荷与压比,叶栅流道内的流向与周向逆压梯度也随之增大,由此导致复杂的端区二次流现象,给压气机性能带来了不利影响。现今,叶栅内的气动负荷已随着技术的发展而不断提升,栅内的三维流动特征愈发明显,二次流及其损失进一步加强。在低速扩压叶栅中被证明能有效抑制二次流的端壁翼刀技术是否能应用到高速扩压叶栅中还需进一步的研究。本文对具有不同几何参数(厚度、高度、长度及前缘形状)以及位置参数(轴向位置、周向位置)端壁翼刀的NACA65-K48压气机平面叶栅在0.7Ma、-6°冲角的设计工况下进行了数值研究,寻找单个参数变化对流场结构以及气动性能的影响规律,得出控制端区二次流的最佳翼刀几何参数(厚度为0.5mm,高度为10%来流附面层厚度,长度为75%流道长度,前缘形状为圆弧形)与位置参数(距压力面50%节距处的流道前部),最佳方案将叶栅总损失降低6.42%。研究结果表明:端壁翼刀在高负荷扩压叶栅中同样具有附面层控制效果,其作用机理一方面是阻断二次流的横向迁移,阻碍通道涡沿周向的的发展;另一方面通过抬升周围低能流体,...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1Horlock压气机旋涡模型h41Fig.1.1VortexmodelincompressorbyHorlockh41

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本文编号：3996920