燃气轮机压气机改型设计方法研究

发布时间：2017-08-11 12:24

  本文关键词：燃气轮机压气机改型设计方法研究

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【摘要】：本文以某燃气轮机压气机为母型机,研究了一种压气机的改型设计方法。改型设计主要是依据相似理论来进行计算的,其中某些重要参数的选取,决定了设计的成功与否。本文自主开发了一维中截面和S2流面的性能计算和设计程序,并结合整机三维数值模拟结果,对母型机的性能以及设计方法进行了详细的分析。基于气动设计的要求以及母型机的特点,还开发出了跨音叶片的造型程序,并将该程序应用于改型设计计算中。本文在一维中截面、S2流面以及整机三维数值模拟结果分析的基础上,通过多次修正,最终获得了满足气动设计要求的高效压气机改型设计。同时,通过分析改型机组跨音级的气动参数,验证了自主研发的跨音叶片的可靠性和实用性。
【关键词】：燃气轮机压气机 改型设计 S2流面 相似理论
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK473
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 燃气轮机压气机的改型研究历程11-13
• 1.2.1 国外研究历程11-12
• 1.2.2 国内研究历程12-13
• 1.3 燃气轮机压气机准三元设计概述13-15
• 1.4 燃气轮机压气机叶片设计方法概述15-16
• 1.5 本文主要研究内容16-17
• 第二章 燃气轮机压气机改型原理及方法17-36
• 2.1 相似理论17-23
• 2.1.1 相似理论的主要内容17-19
• 2.1.2 相似准则的分类19-21
• 2.1.3 燃气轮机压气机改型设计中应用的相似准则21-23
• 2.2 改型设计通流参数的选取要求23-26
• 2.2.1 通流形式的选取23-24
• 2.2.2 级的流型的选取24-25
• 2.2.3 其他参数的选取25-26
• 2.3 流线曲率法在S2流面计算中的应用26-29
• 2.4 叶栅中的损失29-33
• 2.4.1 叶型损失30
• 2.4.2 环面损失30-31
• 2.4.3 二次流损失31-32
• 2.4.4 激波损失32-33
• 2.5 冲角和落后角模型33-34
• 2.5.1 冲角模型33-34
• 2.5.2 落后角模型34
• 2.6 燃气轮机压气机级间的影响和协调34-35
• 2.7 本章小结35-36
• 第三章 母型机参数介绍及流动分析36-48
• 3.1 母型机介绍36-37
• 3.1.1 母型机通流参数36
• 3.1.2 母型机平面叶型参数36-37
• 3.2 母型机三维数值计算分析37-45
• 3.2.1 三维数值计算工具37-38
• 3.2.2 计算区域网格划分38-40
• 3.2.3 计算条件设置40-41
• 3.2.4 网格无关性验证41
• 3.2.5 母型机总体性能分析41-43
• 3.2.6 母型机第1级气动分析43-45
• 3.3 一维和S2流面计算结果分析45-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 改型计算结果分析48-66
• 4.1 改型计算流程48-51
• 4.1.1 改型级数的确定49
• 4.1.2 通流形式和各级叶型的确定49-51
• 4.2 跨音叶片造型方法51-54
• 4.2.1 叶型中弧线方程51-52
• 4.2.2 叶型厚度生成方法52-53
• 4.2.3 前缘和尾缘的确定53
• 4.2.4 平面叶型积叠方式53
• 4.2.5 前两级跨音叶片造型53-54
• 4.3 三维数值计算分析54-65
• 4.3.1 计算条件设置54-55
• 4.3.2 1D、S2和 3D结果对比55
• 4.3.3 相似理论的验证55-58
• 4.3.4 总体性能分析58-60
• 4.3.5 第03级和第02级气动分析60-62
• 4.3.6 第01级和第1级气动分析62-63
• 4.3.7 第5级和第6级气动分析63-64
• 4.3.8 出.导叶(OGV)气动分析64-65
• 4.4 本章小结65-66
• 第五章 结论与展望66-68
• 5.1 研究工作总结66
• 5.2 课题展望66-68
• 参考文献68-74
• 致谢74-75
• 攻读学位期间的学术成果75

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10 苗厚武,蔡晓钟,高金满;端削技术在跨音速压气机上的应用[J];燃气涡轮试验与研究;1996年01期

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2 沈腾;;无线数据传输技术在压气机测试中的应用研究[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年

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6 朱理;;三次样条插值函数算法在压气机性能试验中的应用[A];2010航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年

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本文编号：656103