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《跨聲速渦輪葉片半劈縫長(zhǎng)度及冷氣量對(duì)葉柵流場(chǎng)的影響.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第６０卷第１期汽輪機(jī)技術(shù)Ｖｏｌ．６０Ｎｏ．１２０１８年２月ＴＵＲＢＩＮＥＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＦｅｂ．２０１８跨聲速渦輪葉片半劈縫長(zhǎng)度及冷氣量對(duì)葉柵流場(chǎng)的影響王宇峰，蔡樂(lè)，王松濤，周遜（哈爾濱工業(yè)大學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)氣體動(dòng)力研究中心，哈爾濱１５０００１）摘要：通過(guò)在不同尾部劈縫結(jié)構(gòu)以及冷氣量情況下對(duì)某型跨聲速葉柵數(shù)值模擬，得出了劈縫長(zhǎng)度及冷氣量對(duì)葉柵流道內(nèi)及尾緣附近流場(chǎng)結(jié)構(gòu)影響的規(guī)律。主要表現(xiàn)為：尾緣劈縫結(jié)構(gòu)使葉片尾緣內(nèi)伸波變?yōu)閮傻?；長(zhǎng)尾緣劈縫以及大尾緣冷氣量不僅能夠減小尾跡寬度、降低尾緣損失，也能夠使葉片吸力面分離泡減小，黏性損失降低。關(guān)鍵詞：尾緣劈縫；冷氣；激波；損失分類(lèi)號(hào)：Ｖ２３１文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：
2、Ａ文章編號(hào)：１００１-５８８４（２０１８）０１-００３７-０４ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＣｕｔ-ｂａｃｋＬｅｎｇｔｈａｎｄＥｊｅｃｔｉｏｎＲａｔｅｏｆＣｏｏｌａｎｔｏｎｔｈｅＦｌｏｗＦｉｅｌｄｉｎａＴｒａｎｓｏｎｉｃＴｕｒｂｉｎｅＣａｓｃａｄｅＷＡＮＧＹｕ-ｆｅｎｇ，ＣＡＩＬｅ，ＷＡＮＧＳｏｎｇ-ｔａｏ，ＺＨＯＵＸｕｎ（ＥｎｇｉｎｅＡｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｒｅ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｉｎｄｏｕｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｈｏｗｃｕｔ-ｂａｃｋｌｅｎｇｔｈａｎｄｃ
3、ｏｏｌａｎｔｅｊｅｃｔｉｏｎｒａｔｅａｔｔｒａｉｌｉｎｇｅｄｇｅａｆｆｅｃｔｔｈｅｆｌｏｗｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｎｔｒａｎｓｏｎｉｃｔｕｒｂｉｎｅｃａｓｃａｄｅｓ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｉｎｓｅｖｅｒａｌｃａｓｃａｄｅｓｗｉｔｈｖａｒｙｉｎｇｃｕｔ-ｂａｃｋｌｅｎｇｔｈｓａｎｄｅｊｅｃｔｉｎｇｒａｔｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｕｔ-ｂａｃｋｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｔｔｒａｉｌｉｎｇｅｄｇｅｃａｎｓｅｐａｒａｔｅｉｎｎｅｒ-ｅｘｔｅｎｄｉｎｇｓｈｏｃｋｗａｖｅｉｎｔｏｔｗｏｓｈｏｃｋｗａｖｅｓ．Ｌｏｎｇｅｒｃｕｔ-ｂａｃｋｓ
4、ｏｒｈｉｇｈｅｒｅｊｅｃｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆｔｒａｉｌｉｎｇｅｄｇｅｃｏｏｌａｎｔｃａｎｒｅｄｕｃｅｆｌｏｗｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｎｓｕｃｔｉｏｎｓｉｄｅｎｅａｒｔｒａｉｌｉｎｇｅｄｇｅ，ｗｈｉｃｈｎａｒｒｏｗｓｔｈｅｗａｋｅｆｌｏｗａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｔｒａｉｌｉｎｇｅｄｇｅｌｏｓｓ．Ｂｅｓｉｄｅｓ，ｌｏｎｇｅｒｃｕｔ-ｂａｃｋｓｏｒｈｉｇｈｅｒｅｊｅｃｔｉｏｎｒａｔｅｓｃａｎａｌｓｏｄｉｍｉｎｉｓｈｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｂｕｂｂｌｅｏｎｓｕｃｔｉｏｎｓｉｄｅａｎｄｒｅｄｕｃｅｖｉｓｃｏｓｉｔｙｌｏｓｓｏｆｂｌａｄｅｐｒｏｆｉｌｅ．Keywords：cut-back；coola
5、nt；shockwave；loss氣動(dòng)損失較小，劈縫長(zhǎng)度存在最佳值。Ｓａｈａ等學(xué)者研究發(fā)０前言現(xiàn)，尾緣劈縫冷卻對(duì)渦輪葉柵造成損失的主要原因?yàn)槔錃馀c主流摻混產(chǎn)生剪切層，增加了黏性損失；且冷氣減小了燃?xì)猓郏福轂榱藵M足新一代推重比為１０～１５高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的總溫，降低了做功能力。設(shè)計(jì)需求，需要提高渦輪前燃?xì)鉁囟取Ｊ苤朴谌~片材料的耐從國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)表文獻(xiàn)來(lái)看，尾緣造型以及冷氣噴射會(huì)熱極限，需要對(duì)葉片進(jìn)行冷卻以耐受高溫燃?xì)?。作為最易受顯著影響葉柵損失，進(jìn)而影響葉柵的氣動(dòng)性能。本文詳細(xì)研到高溫燃?xì)鉄g的部位之一，對(duì)葉片尾緣的冷卻更是為廣大究了跨聲速渦輪葉柵尾緣劈縫長(zhǎng)度以及冷氣流量對(duì)激波結(jié)研究人員所重
6、視?？缏曀贉u輪尾緣激波的反射、相交使得這構(gòu)以及葉片表面分離流動(dòng)的影響，以進(jìn)一步明晰跨聲速渦輪部分激波結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。激波會(huì)導(dǎo)致葉片表面邊界層發(fā)生中冷氣對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的作用。［１］分離，進(jìn)而增加葉柵的黏性損失以及二次流損失，另外，葉［２］片表面的冷卻效果也會(huì)受激波影響。由于尾緣結(jié)構(gòu)以及１計(jì)算模型預(yù)處理冷氣噴射能夠顯著影響葉片尾緣激波強(qiáng)度，因此，有必要對(duì)高負(fù)荷跨聲速渦輪葉片的尾緣造型以及冷氣噴射進(jìn)行研究。１．１本文所研究的葉柵國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛研究了跨聲速渦輪葉片的尾跡損失相本文中所研究的高壓渦輪動(dòng)葉片葉型如圖１所示。葉關(guān)內(nèi)容。Ｄｅｎｔｏｎ等學(xué)者的研究指出，當(dāng)渦輪葉柵出口馬赫數(shù)型基本幾何參數(shù)如表１所示
7、。表中Lcb、Gc、Gm分別表示尾緣［３］大于聲速時(shí)，葉型損失的５０％左右由尾跡摻混所造成。劈縫長(zhǎng)度、冷氣以及主流燃?xì)赓|(zhì)量流量。文獻(xiàn)［４］研究發(fā)現(xiàn)，葉片出口馬赫數(shù)、尾緣厚度、尾緣楔角以文中葉片尾緣采用壓力面半劈縫設(shè)計(jì)。尾緣劈縫長(zhǎng)度及吸力側(cè)曲率均對(duì)跨聲速渦輪葉柵損失有著十分重要的影定義為半劈縫長(zhǎng)邊、短邊沿葉片中弧線方向的長(zhǎng)度之差，其響。文獻(xiàn)［５-７］研究了渦輪葉片尾緣冷氣噴射對(duì)渦輪葉柵長(zhǎng)度選取為６％、８％、１０％、１２％以及１４％葉片
