【摘要】：一維性能建模在軸流壓氣機準三維氣動設(shè)計體系中占有重要地位。本文在梳理多級軸流壓氣機一維性能分析方法及其工程應(yīng)用背景的基礎(chǔ)上,首先開發(fā)完善了一維分析程序,然后發(fā)展了模型自動校準方法和基于CFD的附面層堵塞計算方法,并在此基礎(chǔ)上開展了壓氣機變幾何研究。本文研究內(nèi)容包括:一、一維分析方法。論述了平均中徑法的基本原理,并通過整理歸納葉柵性能計算,端壁堵塞效應(yīng)和喘振邊界預(yù)測的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?完善了一維性能分析方法,針對性地對4臺壓氣機進行性能預(yù)測,驗證了本文發(fā)展的一維性能分析程序具有較高的預(yù)測精度。二、經(jīng)驗?zāi)Ｐ妥詣有史椒�。鑒于經(jīng)驗?zāi)Ｐ碗y以普遍適用于各種流動情況,針對葉柵性能模型發(fā)展了一種自動校準方法。該方法是通過優(yōu)化算法對經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭嘘P(guān)鍵參數(shù)進行調(diào)整以減小預(yù)測性能和實驗值的偏差。通過對4臺不同級數(shù)和載荷的壓氣機進行校準,驗證了方法的有效性和通用性。三、基于CFD結(jié)果的附面層堵塞計算方法。為了建立壓氣機附面層堵塞從三維向低維性能模型的反饋,發(fā)展了一種基于CFD結(jié)果計算附面層堵塞的方法。該方法根據(jù)附面層中多種特征參數(shù)聯(lián)合確定附面層邊界位置。并通過對二維平板,壓氣機端壁及葉片表面附面層進行提取,驗證了方法具有較好的可靠性。四、壓氣機變幾何優(yōu)化�；诒疚陌l(fā)展的一維分析程序和遺傳算法,建立一種變幾何優(yōu)化方法。針對一臺6級壓氣機,開展了單轉(zhuǎn)速和多轉(zhuǎn)速變幾何優(yōu)化,與實驗調(diào)節(jié)方案的對比結(jié)果說明了變幾何優(yōu)化方法的有效性。以上研究完善了軸流壓氣機一維分析方法,并為變幾何主動控制方案的確定提供了可靠的技術(shù)支撐。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH453

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本文編號：2605566