抽吸結構及參數(shù)對附面層振蕩抽吸效果影響的研究
發(fā)布時間：2021-01-15 08:07
隨著航空飛行器對推重比的不懈追求,壓氣機向著減少級數(shù)、提升級壓比和總壓比的方向發(fā)展。在常規(guī)的反動度范圍內設計的壓氣機受到材料強度和激波損失等的約束,壓氣機的轉速不能過高,導致壓氣機的負荷很難進一步提高。在這種背景下,基于流動控制的低反動度高負荷軸流壓氣機應運而生,因此,研究效果良好、穩(wěn)定可靠的流動控制技術會對低反動度高負荷軸流壓氣機的實際應用奠定堅實的基礎。廣大葉輪機械領域的研究者對附面層抽吸的流動控制方法進行了諸多理論、數(shù)值模擬與實驗研究,但多是在壁面上提取部分網格施加邊界條件,與實際情況存在或大或小的偏差。本文在葉片內部加入了抽吸腔,通過全葉高展向槽抽吸葉柵流道中的氣體,更接近真實抽吸時的工況。本文研究了不同的抽吸結構及參數(shù)對附面層振蕩抽吸效果的影響,結果表明,在抽吸相對流量均為1%的條件下,對于不同的抽吸結構,抽吸振蕩頻率和抽吸振蕩相對幅值均存在一個明顯有效的閾值,在這個閾值內施加抽吸控制可以顯著地抑制端壁附近與葉展中部的流動分離。在其他抽吸條件一致的條件下,抽吸腔的控制尺寸越大,對流場的控制效果越好。施加附面層振蕩抽吸的位置也存在一個明顯有效的閾值,在這個閾值內施加附面層振蕩抽...
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
彎葉片的流動控制機理[8]
唐方明[10][11]借鑒了飛機的邊條 1-2 展示了具有前緣邊條的葉片，研究表，15%葉高的前緣邊條在0°和5°的攻角下圖 1-1 彎葉片的流動控制機理[8]
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文大小葉片技術是通過在葉柵流道后半部分安放全葉高小葉片以分擔大葉負荷并抑制大葉片吸力面的分離，避免了安放全弦長葉片引起的質量增加塞以及效率下降等問題。國內賽慶毅[12]、楊小賀[13]等人分別通過數(shù)值模研究手段研究了大小葉片技術，圖 1-3 為大小葉片葉柵示意圖，結果表明能夠在一定負荷水平的條件下抑制葉片吸力面的流動分離。但是隨著對荷的不懈追求，需要足夠多的小葉片才能達到理想的效果，這對大小葉片生了極大的限制。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Leading-edge flow separation control over an airfoil using a symmetrical dielectric barrier discharge plasma actuator[J]. Xin ZHANG,Huaxing LI,Yong HUANG,Kun TANG,Wanbo WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(05)
[2]In uence of Endwall Boundary Layer Suction on the Flow Fields of a Critically Loaded Di usion Cascade[J]. Zhi-Yuan Cao,Bo Liu,Ting Zhang. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(03)
[3]軸流壓氣機角區(qū)分離的研究進展[J]. 吳艷輝,王博,付裕,劉軍. 航空學報. 2017(09)
[4]改善壓氣機端區(qū)流動的新方法——前緣邊條葉片技術[J]. 伊衛(wèi)林,唐方明,陳志民,季路成. 航空動力學報. 2015(07)
[5]壓氣機葉柵前緣邊條技術的參數(shù)化數(shù)值研究[J]. 唐方明,伊衛(wèi)林,陳志民,季路成. 航空發(fā)動機. 2015(03)
[6]第三代三維葉片技術思路分析[J]. 季路成,李嘉賓,伊衛(wèi)林. 工程熱物理學報. 2015(05)
[7]采用附面層抽吸孔改善高負荷擴壓葉柵性能的研究[J]. 丁駿,陳紹文,徐皓,韓東,王松濤. 工程熱物理學報. 2013(12)
[8]大小葉片擴壓葉柵氣動性能與流動結構實驗研究[J]. 賽慶毅,朱源嘉,楊愛玲,戴韌. 動力工程學報. 2013(11)
[9]大小葉片軸流級反問題設計及數(shù)值模擬[J]. 楊小賀,單鵬. 航空學報. 2011(10)
[10]低反動度附面層抽吸式壓氣機及其內部流動控制[J]. 王松濤,羌曉青,馮國泰,林偉春,王仲奇. 工程熱物理學報. 2009(01)
博士論文
[1]超高負荷擴壓葉柵分離結構及其定常與非定�？刂蒲芯縖D]. 蔡樂.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]低反動度附面層抽吸式壓氣機流動控制及設計方法研究[D]. 羌曉青.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[3]合成射流/合成雙射流機理及其在射流矢量控制和微泵中的應用研究[D]. 羅振兵.國防科學技術大學 2006
本文編號：2978555
【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
彎葉片的流動控制機理[8]
唐方明[10][11]借鑒了飛機的邊條 1-2 展示了具有前緣邊條的葉片，研究表，15%葉高的前緣邊條在0°和5°的攻角下圖 1-1 彎葉片的流動控制機理[8]
哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文大小葉片技術是通過在葉柵流道后半部分安放全葉高小葉片以分擔大葉負荷并抑制大葉片吸力面的分離，避免了安放全弦長葉片引起的質量增加塞以及效率下降等問題。國內賽慶毅[12]、楊小賀[13]等人分別通過數(shù)值模研究手段研究了大小葉片技術，圖 1-3 為大小葉片葉柵示意圖，結果表明能夠在一定負荷水平的條件下抑制葉片吸力面的流動分離。但是隨著對荷的不懈追求，需要足夠多的小葉片才能達到理想的效果，這對大小葉片生了極大的限制。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Leading-edge flow separation control over an airfoil using a symmetrical dielectric barrier discharge plasma actuator[J]. Xin ZHANG,Huaxing LI,Yong HUANG,Kun TANG,Wanbo WANG. Chinese Journal of Aeronautics. 2019(05)
[2]In uence of Endwall Boundary Layer Suction on the Flow Fields of a Critically Loaded Di usion Cascade[J]. Zhi-Yuan Cao,Bo Liu,Ting Zhang. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(03)
[3]軸流壓氣機角區(qū)分離的研究進展[J]. 吳艷輝,王博,付裕,劉軍. 航空學報. 2017(09)
[4]改善壓氣機端區(qū)流動的新方法——前緣邊條葉片技術[J]. 伊衛(wèi)林,唐方明,陳志民,季路成. 航空動力學報. 2015(07)
[5]壓氣機葉柵前緣邊條技術的參數(shù)化數(shù)值研究[J]. 唐方明,伊衛(wèi)林,陳志民,季路成. 航空發(fā)動機. 2015(03)
[6]第三代三維葉片技術思路分析[J]. 季路成,李嘉賓,伊衛(wèi)林. 工程熱物理學報. 2015(05)
[7]采用附面層抽吸孔改善高負荷擴壓葉柵性能的研究[J]. 丁駿,陳紹文,徐皓,韓東,王松濤. 工程熱物理學報. 2013(12)
[8]大小葉片擴壓葉柵氣動性能與流動結構實驗研究[J]. 賽慶毅,朱源嘉,楊愛玲,戴韌. 動力工程學報. 2013(11)
[9]大小葉片軸流級反問題設計及數(shù)值模擬[J]. 楊小賀,單鵬. 航空學報. 2011(10)
[10]低反動度附面層抽吸式壓氣機及其內部流動控制[J]. 王松濤,羌曉青,馮國泰,林偉春,王仲奇. 工程熱物理學報. 2009(01)
博士論文
[1]超高負荷擴壓葉柵分離結構及其定常與非定�？刂蒲芯縖D]. 蔡樂.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]低反動度附面層抽吸式壓氣機流動控制及設計方法研究[D]. 羌曉青.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[3]合成射流/合成雙射流機理及其在射流矢量控制和微泵中的應用研究[D]. 羅振兵.國防科學技術大學 2006
本文編號：2978555
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