不均匀进口条件下压气机静叶流场数值研究

发布时间：2017-10-15 06:43

  本文关键词：不均匀进口条件下压气机静叶流场数值研究

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【摘要】：压气机作为航空发动机的核心部件之一,其性能和稳定裕度一直深受国内外学者的关注。由于受到飞机飞行条件、外界气流条件以及飞机进气道设计等因素的影响,压气机在实际工作中很容易出现进口流场不均匀。在进口总压畸变的情况下,压气机静叶流动分离加重,进而影响整个压气机的性能。因此深入了解静叶流场在来流畸变的条件下的流动情况十分必要。本文由前排可调导叶和后排静叶组成的扇形叶栅为研究对象。首先通过对比不同湍流模型计算出的数值结果和实验结果,制定出合理的数值模拟方案。然后利用数值方法研究均匀进口条件下(即保持前排可调导叶在设计安装角状态)静叶进出口参数及流道内的流动情况。之后利用改变前排个别导叶的安装角的方法造成静叶进口周向不均匀流场,分析静叶进口马赫数、气流角、密流、总压等重要参数的周向变化,并且同均匀进口条件下静叶流场进行对比,研究静叶不均匀进口对静叶流道的影响。最后,在原模型基础上增加导叶和静叶的个数,以改善扇形叶栅的周期性,分析增加流道个数对扇形叶栅周期性的改善情况。并且分析在旋转一个导叶安装角或两个导叶安装角的情况下静叶进口不均匀性差异,以及相应地对静叶流道影响的不同。
【关键词】：不均匀进口 压气机 静叶 数值研究
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V233
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 国内外研究现状12-20
• 1.2.1 压气机进口畸变问题研究现状12-14
• 1.2.2 静叶气动性能研究现状14-18
• 1.2.3 环形/扇形叶栅实验研究现状18-20
• 1.3 论文研究目的和内容20-21
• 第2章 数值模拟方案及扇形叶栅试验方案21-40
• 2.1 引言21
• 2.2 数值模拟工具及数值方法21-28
• 2.2.1 数值模拟软件介绍21
• 2.2.2 数值模拟方法21-28
• 2.3 数值模拟方法及计算方案28-31
• 2.3.1 研究对象介绍28
• 2.3.2 数值模拟网格28-30
• 2.3.3 数值模拟方案30-31
• 2.4 叶栅试验台31-34
• 2.4.1 试验风洞及试验件31-32
• 2.4.2 试验参数采集32-34
• 2.5 数值模拟校核及实验分析34-39
• 2.5.1 数值模拟校核34-38
• 2.5.2 实验结果分析38-39
• 2.6 本章小结39-40
• 第3章 均匀进口条件下静叶流场分析40-54
• 3.1 引言40
• 3.2 扇形叶栅周期性分析40-44
• 3.2.1 静叶进口参数分析40-42
• 3.2.2 静叶出口参数分析42-43
• 3.2.3 S1面流线图43-44
• 3.3 导叶流道气动分析44-45
• 3.4 静叶流场分析45-53
• 3.4.1 不同来流马赫数条件下导叶出口流场分析45-46
• 3.4.2 静叶流道S1面熵值云图46-49
• 3.4.3 静叶表面极限流线及压力云图49-53
• 3.5 本章小结53-54
• 第4章 非均匀进口条件下静叶流场分析54-67
• 4.1 引言54
• 4.2 来流马赫数0.1时导叶出口流场分析54-59
• 4.3 马赫数为0.1时不同方案下静叶流场分析59-66
• 4.3.1 流道S1面熵值分析59-63
• 4.3.2 静叶出口流场分析63-64
• 4.3.3 静叶流道流线分析64-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第5章 流道数对非均匀进口条件下静叶流道的影响67-77
• 5.1 引言67
• 5.2 计算模型和计算网格67-68
• 5.3 周期性分析68-69
• 5.4 不同方案下静叶流场分析69-75
• 5.4.1 静叶进口参数分析69-71
• 5.4.2 静叶流道S2流面熵值分析71-74
• 5.4.3 静叶吸力面极限流线74-75
• 5.5 本章小结75-77
• 结论77-79
• 参考文献79-83
• 攻读学位期间公开发表论文83-84
• 致谢84-85
• 作者简介85

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本文编号：1035693