宽攻角适应性叶型及损失模型修正研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qingsong009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
涡桨发动机性能要求不断提高,要求其对较大流量工作范围有较好的适应性。带动桨叶旋转的变转速动力涡轮作为其中的关键部件,需要对因较大流量变化而带来的较大攻角范围有较好的适应性。损失模型作为气动设计较为重要的一环,对涡轮叶型的设计具有重要意义。然而现有涡轮损失模型在预测处于较大来流攻角条件下的叶型损失有较大偏差,故本文以某型变转速动力涡轮叶型为研究对象,对现有损失模型进行修正与改进。首先,本文以某型变转速动力涡轮叶型作为研究对象,利用试验与数值方法研究叶型前缘特征、叶型厚度、叶型加载位置、叶型负荷对叶型攻角适应性的影响规律。通过对比型面切应力分布、型面附面层加速系数、流场中熵产分布等参数分析了所述这四个参数对叶型攻角适应性的影响。其次,基于零攻角条件下所研究叶型的试验测量结果和CFD计算结果,提取出叶型损失中各组分损失的大小并与AMDCKO模型相应组分损失预测值进行对比,发现该模型对附面层损失和尾迹掺混损失的大小及其马赫数特性方面均有较大的预测差距。并采用深度学习的方式,对AMDCKO模型中附面层损失和尾迹掺混损失的预测部分进行修正,提高了该模型在研究工况范围内的损失预测精度。最后,针对非零攻角来流工况,基于所研究叶型的试验,提取出因攻角而产生的附加能量损失系数,分析出Benner模型默认在任意来流攻角条件下,损失随出口马赫数的变化规律相同,并且未考虑叶型前缘椭圆度、叶型厚度、叶型加载位置、叶型负荷这四个量的影响。同样采用深度学习的方式,对Benner模型添加了马赫数修正项以及考虑叶型前缘椭圆度、叶型厚度、叶型加载位置、叶型负荷的修正项,提高了该模型在研究工况范围内的预测精度。
其他文献
催化气化技术具有反应温度低、反应过程热效率高的特点,近年来得到了广泛的研究。金属催化剂一直是催化气化研究的热点,目前所研究的金属催化剂主要包括碱金属催化剂、碱土金属催化剂和过渡金属催化剂。二元金属催化剂共同参与催化气化反应时会产生协同促进作用,表现出比单金属催化更好的性能。但有关于金属催化剂协同作用的影响因素与潜在机理还需要进一步探讨。基于此,本文选取可能具备不同催化机理的过渡金属Fe和碱金属Na
学位
光电化学(PEC)分解水技术可以将太阳能直接转化成氢能,氢能是绿色无污染的清洁能源。因此,目前广泛认为PEC产氢是将太阳能转化为可存储能源最有前途的方式之一。在光电化学分解水装置中,以半导体作为光电极,析氧反应(OER)是整个水分解反应的决速步骤,目前对于阳极半导体材料的改性研究已经有了一定的发展。然而,光阳极的表面和界面结构是如何影响光生载流子行为和光电化学性质的机理还尚不清楚。本论文以BiVO
学位
金属-有机框架(MOFs)因其丰富的配位键和非绝对的晶态有序结构,在光催化领域呈现出广阔的发展前景,但其催化活性受到严重的载流子复合问题的阻碍。为此,人们开发了多种解决策略,包括缺陷工程、助催化剂修饰、形成异质结等。其中,合理设计MOFs及其复合材料有效促进载流子的迁移与分离和创建内置电场作为电荷分离的驱动力呈现出广阔的发展前景。以此为突破口,本文在概述了光催化与压电催化的研究机理,材料组成与特点
学位
多孔材料是热辐射领域中常见的耐高温介质,因其具有低密度、耐腐蚀、制造成本低等优点,在航空航天、武器制造、能源化工等领域均有重要应用。特别是对材料的光谱辐射特性研究,能够提供具体的测量方法,对相关领域的热辐射传输具有重要意义。本文以多孔氧化铝陶瓷泡沫材料为研究对象,针对其光谱辐射特性参数的测量方法展开了研究。采用仿真软件对多孔材料光谱辐射特性测量装置的光热特性进行了仿真设计。该测量装置采用三个氙灯光
学位
面向核热推进的颗粒床反应堆具有高比冲、尺寸小和大推力等优点,在深空探测领域具有较好的应用前景。颗粒床反应堆内部的传热特性显著影响其安全性能。特别地,由于其内部温度可达3000 K以上,热辐射是研究其传热特性时不可忽略的因素之一。当前关于颗粒床反应堆传热的研究主要集中于导热和对流领域,对于热辐射的影响鲜有关注。本文主要对颗粒床反应堆的传热问题进行分析与研究,特别是热辐射效应,为其设计与传热安全特性分
学位
飞行机器人将无人机与机械臂进行结合,可以实现微小型主动作业,具备远程探测、实时监控和情报收集等功能,具有其他无人机无法比拟的科技优势,目前仍处于概念机阶段。本文从保障飞行机器人安全和提高能量利用效率出发,开展满足其运行需求和基本性能指标的混合动力系统设计、运行特性分析和能量管理策略研究。详细工作内容如下:基于飞行机器人运行特性和性能指标,提出采用涡喷发动机和螺旋桨共同产生推力的混合动力系统作为飞行
学位
自机械泵广泛应用以来,人们在处理泵体轴封与泄漏的问题上,曾投入巨大资本但成效甚微。直至屏蔽泵技术被提出,其以效率置换零泄漏的特点而备受关注。然而高能量损耗不仅会降低机组效率,亦会引发扬程不足导致电机烧毁或结构震动损坏等问题,造成重大安全隐患与经济损失。本文通过自主搭建的优化平台提出两种叶片优化方案,并基于数值模拟深入研究优化前后方案外特性与内流场的改善情况。(1)考虑屏蔽泵冷却管路对实际流动的影响
学位
工业染料废水的排放形势日益严峻,对生态环境造成了极大的危害,许多行业,如纺织、皮革、印刷、塑料和化妆品等,在生产过程中排放有机染料废水到环境中,对环境和人类健康都造成了严重危害。目前已经提出各种用于处理有机染料废水的方法,比如生物、物理和化学处理方法等。然而,传统的水处理技术在处理许多有毒和生物难降解的有机污染物方面效率低下,往往无法满足日益严格的环境排放要求。因此,电化学技术在处理废水污染问题上
学位
目前,空中目标检测技术快速发展,研究火箭的隐身技术是大势所趋。尾焰产生的红外辐射是目标探测主要的辐射来源,而尾焰中的主要辐射源是Al2O3粒子辐射,研究Al2O3粒子的辐射特性是精准计算固体火箭发动机尾焰辐射中至关重要的一步。目前大部分数值研究工作是将尾焰中凝相颗粒全都视作球形来计算,最终计算得到的辐射信号会产生偏差。因此,探究非球形凝相颗粒对固体火箭发动机辐射信号的影响对喷焰辐射模型完善、特性规
学位
本文采用两步合成法制备了1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑醋酸盐[C1OC2mim][Ac],1-(2-甲氧基乙基)-3-甲基咪唑丙酸盐[C1OC2mim][Pro],1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑醋酸盐[C2OC2mim][Ac]和1-(2-乙氧基乙基)-3-甲基咪唑丙酸盐[C2OC2mim][Pro]四种醚基功能化离子液体,并使用核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和元素分析对四种离子液体进行表
学位