为了探索变几何涡轮气动设计方案,导向器与动叶均采用厚前缘与后加载型叶片设计以及动叶进口负攻角设计。为了提高涡轮输出功,低压涡轮采用了大流道扩张角设计。应用数值方法对此设计涡轮进行了不同导向器开度以及有无导向器端壁径向间隙的涡轮气动性能与流场结构特性研究,并对大流道扩张角的导向器端壁径向间隙变化进行了理论分析。结果表明在设计点工况下,基本涡轮效率为0.903,相对折合流量为1.006,满足设计需求;大流道扩张角下,导向器端壁径向间隙对涡轮性能影响很大;在设计工况下,随着导向器开度的逐渐关小,涡轮主要气动参数反力度降低,通流流量下降,而效率变化相对较小,有利于调节发动机工作状态。在非设计工况下,涡轮效率随膨胀比变化亦相对较小。可见此设计变几何涡轮给发动机带来较大收益。用负攻角设计，以便调整发动机大推力下的涡轮效率。最后出于叶片气冷需求以及对非设计工况的考虑，导向器以及动叶均采用厚前缘以及后加载型设计。实验与数值模拟研究［15～17］均指出，后加载叶型将减少叶片前半部逆压力梯度从而减少损失，提高涡轮效率，此外后加载叶型具有良好的攻角适应性，因此后加载叶型能够很好的适应变几何涡轮气动性能需求。密切弯曲-数控滚圆机滚弧机价格低张家港电动液压滚圆机滚弧机多少钱设计的变几何涡轮其子午流道如图6，其基本设计参数如表1所示。表中RL，RT为叶型前缘、尾缘半径，hav，b，t，g为叶片平均高度，叶片弦长，叶片节距，本文由张家港市泰宇机械有限公司弯管机滚圆机滚弧机网站采集网络资源整理! http://www.gunyuanji.wang动叶叶顶间隙，Ω为反力度。其中反力度的选取充分考虑到导向器开度关小时，涡轮反力度下降，涡轮叶根可能出现负反力度情况。导向器0°开度下，涡轮设计点处中截面速度三角形如图7所示，从速度三角形以及表1可以看出设计点处动叶进口约有7°负攻角。导向器与动叶气流转角约为90°，属于小转折角设计状态，导向器出口绝对马赫数为0.81，属于跨声状态。根据以往设计经验，在不考虑导向器将密切技术设计乘波体的应用推广至弯曲激波外锥流场中。针对不同激波形状(ICC)约束条件,在凸、凹激波曲外锥流场中,生成了四种构型的密切弯曲激波乘波体,采用数值模拟及理论分析的手段开展了密切弯曲激波乘波体技术应用的可行性验证及有效性分析。研究结果表明:(1)基于密切凸、凹激波外锥流场的乘波体乘波压缩面、出口截面压力分布、激波形状(ICC曲线)均与设计吻合,最大偏差小于5%,说明密切凸、凹激波外锥流场的方法设计乘波体是可适用的;(2)利用宽高比为0.5的超椭圆方程作为ICC控制曲线生成的乘波体,流场压力的理论解与数值解偏差可控制在1.6%以内,而宽高比为2的超椭圆方程作为ICC控制曲线生成的乘波体,流场压力偏差可控制在4%以内。由于加工误差、外物损伤等原因,压气机叶片前缘容易产生钝头变形。为分析其带来的影响,使用SST湍流模型并结合γ-θ转捩模型进行了数值模拟。通过叶片吸力面边界层形状因子、法向平均间歇因子和叶栅出口总压损失系数等参量,研究了钝头前缘对边界层发展所带来的影响。同时针对一种前缘曲率连续的改进叶型进行了研究。结果表明在很宽的攻角范围内,压力面边界层受钝头变形影响极小。吸力面边界层受影响程度则会随着攻角增大而提高,当攻角超过一定范围,钝头前缘会显著改变边界层发展,影响整个主流流场。密切弯曲-数控滚圆机滚弧机价格低张家港电动液压滚圆机滚弧机多少钱本文由张家港市泰宇机械有限公司弯管机滚圆机滚弧机网站采集网络资源整理! http://www.gunyuanji.wang