失速是制約小流量工況下軸流泵運行穩(wěn)定性的關(guān)鍵問題,軸流泵失速時的內(nèi)流機理及激勵機制極其復(fù)雜。水力翼型及葉柵是軸流泵主要水力部件的構(gòu)成要素,其水力性能及激勵特性是軸流泵水力設(shè)計的重要參考依據(jù)。對失速繞流特性的研究涉及多個學(xué)科的強交叉,揭示其發(fā)生機理從而實現(xiàn)對失速的有效控制是學(xué)術(shù)界和工程界亟需解決的難題。在中國博士后科學(xué)基金面上項目的資助下,本文以NACA6508翼型及其構(gòu)建的直列葉柵作為研究對象,基于數(shù)值計算和實驗測量,對不同繞流條件下翼型及葉柵的定常和非定常繞流特性進行了較為全面的研究,初步探索了波紋狀翼型對失速的控制效果,主要工作及取得的結(jié)論如下:1、以翼型升阻力和葉柵尾跡區(qū)速度測量值為基準(zhǔn),驗證了k-ωSST湍流模型的有效性,并基于此對不同繞流條件下翼型及葉柵的繞流流動進行了定常數(shù)值計算,分析了升阻力系數(shù)、流動結(jié)構(gòu)、表面壓力系數(shù)隨繞流條件的變化規(guī)律,建立了臨界失速角與葉柵稠密度的定量關(guān)系式,初步揭示了翼型及葉柵失速的誘發(fā)機制。研究表明,增大葉柵稠密度可延遲葉柵失速的發(fā)生,吸力面壓力系數(shù)轉(zhuǎn)捩點的出現(xiàn)可作為失速發(fā)生的判據(jù);吸力面角區(qū)的拓展導(dǎo)致了翼型及葉柵的失速,失速時翼型和葉柵吸力面角... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

計算、實驗升阻力對比圖

（b）水洞測試段示意圖圖 2.2 實驗系統(tǒng)及水洞測試段Figure 2.2 Experimental system and water tunnel柵尾跡區(qū)域內(nèi)測量及計算的一致性。對 PIV 測量內(nèi)的速度絕對值進行提取和對比分析，在此僅列出處速度值的對比圖（如圖 2.3 所示），其中：其 x/l x 與弦長 l 的比值。

（b）水洞測試段示意圖圖 2.2 實驗系統(tǒng)及水洞測試段Figure 2.2 Experimental system and water tunnel考核葉柵尾跡區(qū)域內(nèi)測量及計算的一致性。對 PIV 測量及數(shù)值區(qū)域內(nèi)的速度絕對值進行提取和對比分析，在此僅列出中間翼上各點處速度值的對比圖（如圖 2.3 所示），其中：其 x/l 表示該平距離 x 與弦長 l 的比值。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]軸流式冷卻循環(huán)泵非穩(wěn)態(tài)流激特性數(shù)值研究[J]. 李忠,付立志,顧海飛,龔衛(wèi)鋒,倪丹.  工程熱物理學(xué)報. 2017(05)
[2]翼型空化繞流特征和流激特性的關(guān)聯(lián)分析[J]. 李忠,倪丹,楊敏官.  工程熱物理學(xué)報. 2015(05)
[3]改善失速工況下軸流泵水力性能的研究[J]. 張睿,陳紅勛.  水力發(fā)電學(xué)報. 2014(03)
[4]大小葉片擴壓葉柵氣動性能與流動結(jié)構(gòu)實驗研究[J]. 賽慶毅,朱源嘉,楊愛玲,戴韌.  動力工程學(xué)報. 2013(11)
[5]尾跡誘導(dǎo)下低壓渦輪邊界層轉(zhuǎn)捩的數(shù)值模擬[J]. 向歡,楊榮菲,葛寧.  燃?xì)鉁u輪試驗與研究. 2013(03)
[6]合成射流環(huán)量控制翼型增升技術(shù)[J]. 張攀峰,燕波,戴晨峰.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2012(09)
[7]高負(fù)荷壓氣機葉柵分離結(jié)構(gòu)及其等離子體流動控制[J]. 趙小虎,吳云,李應(yīng)紅,趙勤.  航空學(xué)報. 2012(02)
[8]軸流泵不穩(wěn)定流場的壓力脈動特性研究[J]. 王福軍,張玲,張志民.  水利學(xué)報. 2007(08)

博士論文
[1]離心泵內(nèi)部非穩(wěn)態(tài)流動激勵特性研究[D]. 張寧.江蘇大學(xué) 2016
[2]超高負(fù)荷擴壓葉柵分離結(jié)構(gòu)及其定常與非定常控制研究[D]. 蔡樂.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]軸流壓氣機角區(qū)分離流動損失機理及流動控制策略研究[D]. 陳萍萍.西北工業(yè)大學(xué) 2015
[4]仿鯨魚鰭凹凸前緣翼型流動分離控制及應(yīng)用研究[D]. 王國付.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2014

碩士論文
[1]低壓渦輪葉片表面邊界層流動特性研究[D]. 張衡.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]G4-73型離心風(fēng)機旋轉(zhuǎn)失速的主動控制研究[D]. 孔垂茂.華北電力大學(xué) 2013



本文編號：3405239