發(fā)布時間：2020-04-29 04:08

【摘要】：工業(yè)汽輪機的一個重要特點是變工況運行,這對汽輪機雙列速度級內(nèi)的導(dǎo)葉的變工況性能提出了較高的要求。后加載葉型由于具有較好的攻角適應(yīng)性,能夠滿足上述運行特點,成為研究的熱點。在不同的工況下,葉片通道內(nèi)部的流動結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大變化,因此詳細認識葉片在不同工況下的氣動特性對進一步改善流場具有重要意義。本文采用平面葉柵吹風實驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的手段,對兩種后加載葉型的氣動特性進行了詳細的研究。在實驗方面,設(shè)計并搭建了葉柵實驗臺,校準了五孔探針等測量設(shè)備,在不同攻角、展弦比、進口邊界層厚度工況下對葉柵進行了實驗測量,處理數(shù)據(jù)得到葉片的表面靜壓系數(shù)、總壓損失系數(shù)、出口氣流角與二次流矢量等重要的氣動參數(shù);在數(shù)值模擬部分,通過比較實驗與數(shù)值模擬結(jié)果的差異,確定了數(shù)值計算所需要的湍流模型與入口湍流參數(shù),證明了數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性,在此基礎(chǔ)上,對葉柵在不同攻角、來流湍流度、入口邊界層厚度工況下進行了數(shù)值研究,并通過詳細的后處理得到了葉柵內(nèi)部流動細節(jié)。本文按節(jié)距平均總壓損失系數(shù)沿葉高的分布將葉柵流場分為主流區(qū)與端部區(qū)。研究結(jié)果表明,攻角的增大對主流區(qū)損失的影響較小,但是會影響端部區(qū)域的范圍,橫向壓力梯度的增強以及通道渦強度的增加使得柵后的角區(qū)流體向葉柵中部和壓力面一側(cè)擴張,增大了端部區(qū)域的損失與出口氣流角;展弦比的影響僅體現(xiàn)在較小展弦比工況下,隨著展弦比的減小,葉型損失逐漸增大,端壁邊界層增厚,端壁處損失逐漸增加,出口氣流角略有減小,當展弦比很小時,角區(qū)流體發(fā)生摻混,二次流動加強,增大了葉型損失;湍流度對葉片角區(qū)流體有影響,隨著湍流度的增大,吸力面分離泡的尺度逐漸減小,流動形態(tài)也有所改善,而湍流度的減小會加劇角區(qū)與壁面分離泡的相互作用,惡化尾緣處流場;來流邊界層的增厚會減緩?fù)ǖ罍u對角區(qū)流體的擴張作用,進而延緩吸力面角區(qū)流體的分離,一定程度上改善了柵后的流場特性。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TK263.3

【參考文獻】

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1 楊勇平;楊志平;徐鋼;王寧玲;;中國火力發(fā)電能耗狀況及展望[J];中國電機工程學報;2013年23期

2 李軍;孫皓;李彬;晏鑫;宋立明;豐鎮(zhèn)平;孫奇;鐘剛云;江生科;吳其林;王為民;;透平機械高負荷葉片和大焓降級的研究進展[J];熱力透平;2011年01期

3 李軍;孫奇;晏鑫;孔祥林;江生科;王建錄;豐鎮(zhèn)平;;前加載和后加載葉片氣動性能的數(shù)值研究[J];動力工程;2007年06期

4 孫奇;李軍;孔祥林;江生科;王建錄;豐鎮(zhèn)平;;后加載和高負荷前加載葉型氣動性能的試驗研究[J];西安交通大學學報;2007年01期

5 周遜,韓萬金;后加載葉型葉柵的三維壓力場及其對損失發(fā)展的影響[J];推進技術(shù);2003年06期

6 周遜,韓萬金;渦輪矩形葉柵中的旋渦模型的進展回顧[J];航空動力學報;2001年03期

7 宋彥萍,蘆文才,王仲奇,徐文遠;新型的汽輪機后加載葉型的研究[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;1999年02期

8 徐星仲,朱斌,蔣洪德,俞鑌,譚春青,張偉;一種“后部加載”型透平靜葉的設(shè)計[J];工程熱物理學報;1997年01期

9 惲起麟;;高速風洞氣流脈動的測量及其影響[J];空氣動力學學報;1982年02期

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本文編號：2644206