【摘要】：氣流在壓氣機中的流動是全三維、帶粘性的非定常流動,其流動規(guī)律相當復雜�，F(xiàn)代計算流體力學,在葉輪機方面,已從二維無粘分析發(fā)展到全三維的粘流分析,并在全三維非定常流場的數(shù)值模擬取得了很大進展,但離工程實際應用還有一定距離。要完全了解氣流在壓氣機中的真實流場和流動規(guī)律、以及在非設計點處的氣動性能,真正解決壓氣機設計中潛在的問題還得借助于壓氣機試驗和先進的測試手段。某機核心機高壓壓氣機為7級軸流式壓氣機,該壓氣機設計指標高,性能先進,目前國內(nèi)還沒有研制過同量級高性能水平的高壓壓氣機,盡早的開展部件研究,充分暴露氣動、結(jié)構和強度等方面存在的問題的重要性不言而喻。 本課題的研究重點是驗證該7級軸流式壓氣機的前三級壓氣機氣動性能是否滿足設計要求。該壓氣機前三級第一、二級采用全超音設計,第三級采用跨音設計,各級級壓比高,級負荷大。從滿足氣動參數(shù)測量和壓氣機試驗件的安全運行兩方面對壓氣機試驗件進行結(jié)構設計和試驗驗證。 在方案設計階段,針對3級壓氣機試驗件的設計要求,主要對試驗件各種總體方案布局、轉(zhuǎn)子結(jié)構及支承形式、靜子結(jié)構、試驗器和主軸承選擇、軸承潤滑、封嚴、轉(zhuǎn)子動力學特性調(diào)整、彈性支承、擠壓油膜阻尼器、軸向力調(diào)節(jié)、試驗件測試與監(jiān)控和結(jié)構方案可行性等方面進行了設計分析,形成了多級軸流壓氣機試驗件的結(jié)構方案。 在工程設計階段,對方案設計中存在的問題,進行了結(jié)構改進優(yōu)化設計,最終完成了全臺試驗件零組件的結(jié)構定型、選材分析、工藝協(xié)調(diào)、詳細測試和監(jiān)控布置及有關詳細設計工作,并將所有設計分析結(jié)果落實到有關設計報告和工程設計圖樣中。 壓氣機試驗件在完成加工裝配后,進行了轉(zhuǎn)速調(diào)試和初步性能試驗。針對初步試驗錄取的性能參數(shù)與設計要求有較大差距的問題,主要從測試、臺架、設計、加工工等幾個方面進行了計算分析,并根據(jù)計算分析結(jié)果,提出了一些有效的改進措施。 貫徹了改進措施的壓氣機試驗件重新上臺試驗錄取的性能參數(shù)流量、壓比和喘振裕度基本達到總體設計要求,但效率指標偏低,需要在后續(xù)的7級壓氣機試驗件上進行進一步的試驗驗證。
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH453

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本文編號：2714173