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1、葉頂間隙對(duì)高速轉(zhuǎn)子流場(chǎng)影響的數(shù)值研究本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目葉頂間隙對(duì)高速轉(zhuǎn)子流場(chǎng)影響的數(shù)值研究學(xué)院機(jī)械與自動(dòng)控制學(xué)院專業(yè)班級(jí)10過控（1）班姓名辛無(wú)忌學(xué)號(hào)B10300325指導(dǎo)教師賈會(huì)霞二O一四年3月30日浙江理工大學(xué)機(jī)械與自動(dòng)控制學(xué)院畢業(yè)論文誠(chéng)信聲明我謹(jǐn)在此保證：本人所寫的畢業(yè)論文，凡引用他人的研究成果均已在參考文獻(xiàn)或注釋中列出。論文主體均由本人獨(dú)立完成，沒有抄襲、剽竊他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的研究成果行為。如出現(xiàn)以上違反知識(shí)產(chǎn)權(quán)的情況，本人愿意承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。聲明人（簽名）：辛無(wú)忌二O一四年3月30日摘要壓縮機(jī)的動(dòng)葉頂端存在葉頂間隙。間隙內(nèi)的
2、流動(dòng)十分復(fù)雜，作為葉片頂端的主要流動(dòng)，它對(duì)壓氣機(jī)的系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性存在巨大的影響。因此，對(duì)它的研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。本文將使用CFD軟件（NUMECA）模擬不同葉頂間隙時(shí)Rotor37的流場(chǎng)，以研究葉頂間隙大小對(duì)間隙流動(dòng)的影響。研究結(jié)果表明，隨葉頂間隙的減少，壓縮機(jī)的壓比及效率均呈上升趨勢(shì)。通過對(duì)比分析中截面（50%葉片高度處）及近葉尖（96.67%葉片高度處）截面靜壓、馬赫數(shù)及熵的分布圖，發(fā)現(xiàn)不同間隙大小時(shí)，50%葉高處，最大熵區(qū)域均出現(xiàn)在葉片尾緣附近，即葉頂間隙對(duì)葉中截面流場(chǎng)影響較?。欢?6.67%葉高處，隨葉頂間隙的減少，最
3、大熵區(qū)域遠(yuǎn)離葉片前緣的方向移動(dòng)。此外，隨著葉頂間隙大小的變化，近葉尖截面處激波的位置和強(qiáng)度也會(huì)發(fā)生改變。關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)；葉頂間隙；間隙流動(dòng)；數(shù)值模擬。AbstractOnthetopofbladesinturbomachinerythereexiststipclearance.Asamajorflowphenomenoninthatregion,ithasasignificantimpactonthesystemperformanceandstabilityofacompressor.Therefore,thiskindofresearchha
4、sbeenoneofthehotissuesinthefieldofaerodynamicsinturbomachinery.ThispaperfocusesonthesteadyflowfieldofanaircompressorusingCFDsoftware(NUMECA).Accordingtothenumericalmethod,thesteady,three-dimensional,compressible,andviscousflowfieldwiththeoriginaltipclearanceissimulated.Then,
5、theflowfieldwithvariedtipclearanceisinvestigated.Thecomputedresultsshowthatthecompressorpressureratioandefficiencyreducewiththeincreaseofthetipclearance.Thestaticpressure,Machnumberandentropydistributionatthemidspan(50%)wereanalyzed,comparedwiththosenearthetipsection.Theresu
6、ltsshowthattheregionwiththemaximalentropyatthemidspanappearsnearthetrailingedgeofthebladeatdifferenttipclearances.Thatistosay,theinfluenceofthetipclearanceisnotdistinctontheflowfieldatthemidspan.However,onthe96%highoftheblade,theregionofthemaximalentropymovestowardstheleadin
7、gedgeofthebladewiththeincreaseofthetipclearance.Besides,boththeintensityandlocationoftheshockwavenearthetipsectionalterwiththechangeofthetipclearance.Keywords:compressor;tipclearance;clearanceflow;numericalsimulation.目錄第1章緒論11.1研究背景及意義11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11.2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀21.2.
8、3發(fā)展趨勢(shì)31.3NUMECA軟件介紹41.4本文研究方案51.5主要研究?jī)?nèi)容5第2章建模及網(wǎng)格劃分72.1NASA轉(zhuǎn)子3772.2網(wǎng)格的劃分8第3章
