CDFS可变弯度导叶设计方法及叶尖射流扩稳研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:djf344010190
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
可变弯度导叶作为核心机驱动风扇级的关键部件,要求其在单、双外涵两种模式下都能高效稳定的工作。本文以某核心机驱动风扇级的设计指标为牵引,兼顾单、双外涵两种模式,探索了低损失条件下可实现大出口气流角调节范围的可变弯度导叶设计方法,完成了满足设计指标的可变弯度导叶设计和叶栅实验验证。此外,还在一台双级低速轴流压气机上研究了静子叶片弯曲对叶尖射流扩稳效果的影响,为叶尖射流扩稳技术和三维叶片设计技术的组合发展提供有益的指导。首先,为设计出可变弯度导叶的基础叶型,发展了一套快速、有效的二维叶片造型程序,可以方便的调节最大挠度位置、最大厚度位置、最大厚度、叶型弯角等叶型几何参数。将其与商用计算软件相结合,研究了叶型几何参数对叶栅性能的影响。研究结果表明:最大挠度位置对最小损失和落后角的影响与叶型弯角有关,叶型弯角越大,最小损失和落后角随最大挠度位置增大而增大的趋势越明显;不同的气流转折角对应着不同的最佳基础叶型。然后,在基础叶型设计的基础上,采用数值计算方法详细分析了缝隙形式以及设计点的选取对可变弯度导叶性能的影响,计算结果表明:采用Coanda形式的缝隙型面设计可以有效提高泄漏流的附壁性能,抑制缝隙后附面层的发展,尤其是在气流转折角较大的工况下,相比于普通圆弧形式,Coanda形式的缝隙型面设计使得叶型损失减小了50%以上;可变弯度导叶出口气流角变化范围较大,设计点的选取对单、双外涵两种模式下可变弯度导叶的性能有显著的影响。通过可变弯度导叶叶栅实验及核心机驱动风扇级的三维验证,证明所设计的可变弯度导叶可以满足核心机驱动风扇级单、双外涵的设计指标要求。最后,在一台双级低速轴流压气机上,采用实验方法,对比分析了第一级静子叶片分别为弯曲叶片和直叶片时,叶尖射流的扩稳效果以及压气机内部流场信息。实验结果表明:第一级静子由直叶片改为弯曲叶片后,在压气机失速过程中,模态波主要集中在叶尖区域,而叶尖射流恰好是通过改善叶尖区域的流场来拓宽压气机的稳定工作范围的,所以第一级静子叶片弯曲使得叶尖射流的扩稳效果更加显著,在0.03%的相对喷射流量下,流量裕度增加量可达到10.1%。
其他文献
作为一种安全、高效并具有显著性价比优势的抗氧化剂,D-异抗坏血酸及其钠盐广泛应用于食品、化妆品等工业领域。2-酮基-D-葡萄糖酸(2-keto-D-gluconate,2KGA)作为合成D-异抗坏
随着人们生存压力的增大,心脏病患者数量逐年增加。目前对于心脏病的治疗主要依靠药物维持和换心手术,其中药物维持极其昂贵,而且药物维持并没有从根本上解决心脏病问题,供体严重短缺也使得换心手术受到限制。安装人工心脏作为一种新的心脏病治疗手段,具有无需等待供体,费用低等优点,给广大心脏病患者带来福音,因此人工心脏具有良好的应用和发展前景。良好的血液相容性是是人工心脏应用的前提,血流动力学特性决定了人工心脏
炼油工业是我国重要的加工工业。工业锅炉是对炼油生产原料进行加热的大型生产设施,它是能源生成工业原料生成和消耗的关键设备,又因为其量大面积广,涉及生产领域多,在发展经
合成氨工业是化工领域的支柱行业,其生产过程的模拟与优化研究势在必行。氨合成系统作为合成氨生产装置的核心部分,是合成氨装置增产节能的关键环节之一。本文从生产实际出发,采用计算机模拟技术对某180kt/a的氨合成系统进行模拟分析,主要工作包括以下几个方面:(1)根据氨合成系统的特点,选择合适的单元操作模型以及热力学模型,采用流程模拟软件Aspen Plus对氨合成系统进行模拟计算,获得了系统物料平衡与
由于计算流体力学的出现和三维N-S方程计算软件的发展,通流方法逐渐退出一枝独秀的叶轮机械设计舞台,变成现代设计工具链中的一员。但是,通流方法还是现代压气机和涡轮设计过
学位
工业生产中存在大量的中高温余热,尤其在冶金行业中节能潜力巨大。温差发电技术是利用热电转换材料直接将热能转化为电能,和其它的能量转换方式相比,具有清洁、无噪音污染、无有害物质排放、高效、寿命长、坚固、可靠性高、稳定等一系列优点。在许多特殊场合下,常规余热回收方式无法实现,但利用半导体温差发电则可以实现余热的回收利用,因此将温差发电技术应用于工业中高温余热回收,具有极其重要意义。本文根据中高温余热的特
益生菌(probiotics)是一种能够直接饲喂,并且可以通过改善寄主肠道菌群平衡而对动物产生有益作用的活的微生物饲料添加剂。近年来由于抗生素的滥用引起的毒性、药物残留,耐药性
由于当今能源和环境污染问题日益严重,太阳能作为清洁的可再生能源已经受到各国的广泛关注。太阳能热发电系统技术是当前太阳能开发和利用的热点和前沿。本文针对递阶集热式
植物精油是一类植物源次生代谢产物,具有广谱、高效的抗菌活性,是公认的研发新型高效无公害天然消毒剂、防腐保鲜剂领域最具前景的发展方向和应用途径。本文以柠檬桉、丁香、豆