高速平面叶栅风洞的优化设计

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woyaopojiemimaya
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本文论述了平面叶栅风洞设计问题,此次设计制造的平面叶栅风洞用于测量研究压气机和涡轮叶栅在亚声速来流下二维气动特性。通过对国内其他航空院所和航空院校的叶栅风洞进行比较研究,根据我校实际情况,确定出我校叶栅风洞的基本型式和试验段的基本气动参数,再由此推算出前端各段的气动参数。本次设计的高速平面叶栅风洞采取暂冲式直流型式,由储气罐提供高压气流,稳定段前采用大开角扩散段,并在扩散段进口段设置整流锥,锥后加装扇面形孔板对气流进行整流,收缩段与稳定段连接处加设唇口,唇口与收缩段型面曲线均为双三次曲线,为防止试验段由于内外压力差导致漏气所造成的压力损失,在试验段外部加装了驻室结构。  采用数值模拟方法应用fluent软件设计过渡区上下壁面收缩曲线,随着叶栅攻角的改变,试验段上下壁板间的垂直高度是变化的,这就造成了过渡段上下壁收缩曲线的不对称,可能影响气流流场的均匀性,通过对CFD数值模拟计算结果的比较和分析,最终选择合适的过渡区上下壁面收缩曲线,使得由上下壁面型面曲线不对称而引起的气流不均匀问题得到很大改善,在叶栅入流处得到均匀稳定的流场。  本文主要工作是经过前期调研,气动设计,结构设计,再通过数值仿真模拟对某些结构进行优化选择,绘出风洞的零件图和装配图,使平面叶栅风洞进入全面加工安装阶段。最终得到的风洞实验能力将居于国内领先水平。
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