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轮盘结构对向心涡轮内部流动影响的数值研究

论文摘要

采用数值方法对燃气轮机带有冷气封严的向心涡轮开展研究,对比分析了不同轮盘结构向心涡轮总体气动参数差异及内部复杂二次流的动力学机制。研究表明:扇形与深度扇形向心涡轮相比常规结构效率分别下降1.7%,3.5%,冷气量分别降低12.2%,16.3%,冷气量主要由高速旋转盘的"泵吸效应"决定。叶背间隙泄漏流在进入流道处受同向的离心力及科氏力,表现为向叶顶方向运动;盘腔冷气在进入流道处受到的离心力与科氏力相反,且科氏力占主导地位,表现为贴壁运动;在往下游运动过程中两股流体逐渐演变为主要受离心力影响并向叶顶发展。深度扇形向心涡轮冷气与叶背泄漏流掺混后,在流道中部形成大尺度旋涡,是其气动效率显著下降的根本原因。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 研究对象和数值方法
  •   2.1 研究对象
  •   2.2 数值方法
  •   2.3 数值计算方法验证
  • 3 计算结果分析
  •   3.1 向心涡轮总体特性
  •     3.1.1 效率及功率差异分析
  •     3.1.2 推力及冷气量差异分析
  •   3.2 二次流分析
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李耀阳,张华良,尹钊,张超炜,李庆阔,谭春青

    关键词: 向心涡轮,轮盘轻量化,叶背间隙流,盘腔冷气,数值模拟

    来源: 推进技术 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 动力工程

    单位: 中国科学院工程热物理研究所,中国科学院大学

    基金: 国家自然科学基金(51806216),国家重点研发计划(2018YFB0905101)

    分类号: TK471

    DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.180750

    页码: 2715-2722

    总页数: 8

    文件大小: 1584K

    下载量: 123

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/dcebd558a0a9ef767976d8a3.html