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《低壓渦輪導(dǎo)向葉片平面葉柵試驗及數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第38卷第6期航空發(fā)動機V01．38Nf1．62012年l2月AeroengineDec．2012低壓渦輪導(dǎo)向葉片平面葉柵試驗及數(shù)值模擬劉建明，王東，馬永峰(中航1業(yè)沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所，沈陽110015)摘要：基于低壓渦輪導(dǎo)向葉片平面葉柵設(shè)計性能的研究，進行了平面葉柵試驗，并采用商用CFD軟件NUMECA建立了平面葉柵3維計算模型，得到了各性能參數(shù)隨出口等熵馬赫數(shù)的變化曲線、葉片表面等熵馬赫數(shù)分布曲線、以及Sl流面等墑馬赫數(shù)分布。計算與試驗結(jié)果表明：數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好；本葉柵具有后加載特性，亞聲速段的損失較??；在設(shè)計工況時流動狀態(tài)較好，流道中沒有
2、出現(xiàn)超聲速區(qū)和激波現(xiàn)象關(guān)鍵詞：平面葉柵；渦輪；導(dǎo)向葉片；試驗；數(shù)值模擬ExperimentandNumericalSimulationofLowPressureTurbineGuideVanePlanarCascade劉建明f1984)，男，[程師，主要從事平而葉柵、扇形葉柵、渦輪級I生能試驗及數(shù)LIuJian—ruing．WANGDong．MAYongfbng值模擬研究I作。fAVICShenyangEngineDesignandResearchInstitute,Shenyang11()()15．China)收稿日期：2012-09—21Abstract：
3、Theplanarcascadeexperimentwasexecutedbasedonthedesignperformanceinvestigationoflowpressureturbineguidevaneplanarcaseade．Thethree—dimensionalealeultationmodeloftheplanarcascadewasbuiltbytheeommereialCFDsoftwareNUMECA．’rhevariatiunaleurvesofea(。hperformanceparameterwiththeoutletisentr
4、opieMachnumber，theisentropicMaehnumberdistributioncurvesofthevaMeSUrfaceandthedistributionnephogramsoftheisentropicMaehnunlherofS1flowsu~acewereobtained．Thecalcuhationandexperimentresultsshnwthatthesimulationresultsaccordwellwiththeexperimentalresults．Theeaseadehastheaft-loadedchara
5、cteristic．Thelossinthesubsonicsectionislow．Theflowstateiswell，andnosupersonicsectionandshockwaveexistintheflowehannelunderdesigncondition．Keywords：planarcascade；turbine；guidevane；experiment；numericalsimulation本文為驗證本葉柵的設(shè)計性能，并為進行大子午O引言擴張角導(dǎo)向葉片的設(shè)計積累設(shè)計經(jīng)驗，進行平而葉柵平面葉柵吹風(fēng)試驗是獲得葉柵速度及攻角特性試驗分析和研究
6、。的常規(guī)試驗手段。通過試驗可以方便、經(jīng)濟、快速，并1試驗設(shè)備及試驗件詳盡地研究平面葉柵中的基本流動現(xiàn)象，如葉片表面馬赫數(shù)分布，激波的強度、形狀、位置，激波與附而層試驗在近聲速平而葉柵風(fēng)洞試驗器上進行。壓縮的相互作用等I“。隨著計算機技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)的空氣通過進氣閥流經(jīng)進氣段、擴散段、穩(wěn)流段、收斂發(fā)展，數(shù)值模擬越來越多地應(yīng)用于葉片機內(nèi)流場研段，最后進入試驗段。究。試驗和數(shù)值模擬相輔相成，試驗研究可以對數(shù)值試驗件葉柵及葉型參數(shù)見表1。分析程序尚不能準(zhǔn)確處理的問題提供詳實的原始數(shù)表1葉柵及葉型參數(shù)據(jù)積累I，而數(shù)值模擬則可以得到試驗過程中很難捕捉的試驗現(xiàn)象，并指導(dǎo)試
7、驗。試驗和數(shù)值模擬技術(shù)相結(jié)合廣泛地應(yīng)用于葉柵研究l。葉柵數(shù)值模擬常用的表中：f為柵距；6為弦長；。為進口構(gòu)造角；為軟件有NUMECA、FLUENT、CFX和MISESII等。口構(gòu)造角；i為設(shè)計攻角。第6期劉建明等：低壓渦輪導(dǎo)向葉片平面葉柵試驗及數(shù)值模擬21出口等熵馬赫數(shù)設(shè)計值為0．676。在攻角范：損失增加。圍內(nèi)(一30?！?10。，間隔為5。，包括設(shè)計攻角)進行該。㈣J．?l廠I一～l／平面葉柵變(其范圍為0．4—1．1)的試驗?！ぃ躭+計算值J／一、_、一_／，2計算建模。0m．030—＼1／▲＼＼／采用NUMECA軟件進行建模計算，選用O2：＼．／—Sp
8、alar／一Allmaras一方程湍流
