氣動(dòng)渦輪式噴涂主軸噴嘴與葉柵氣動(dòng)設(shè)計(jì)及流場(chǎng)能損研究.pdf

1、氣動(dòng)渦輪式噴涂主軸廣泛應(yīng)用于構(gòu)件表面涂覆行業(yè)，有效提高了構(gòu)件光潔度、平整度等表面質(zhì)量。空氣渦輪作為主軸的主要驅(qū)動(dòng)裝置，在很大程度上決定了主軸的工作效率。通過對(duì)渦輪噴嘴及葉柵廓型的設(shè)計(jì)及內(nèi)部流場(chǎng)研究，達(dá)到增加渦輪驅(qū)動(dòng)力、降低渦輪內(nèi)部能量損失的目的，最終提升氣動(dòng)渦輪式噴涂主軸的轉(zhuǎn)速和能效。
　　作為渦輪機(jī)的供氣流道，噴嘴的廓型及內(nèi)部氣流速度場(chǎng)決定了葉柵流道氣流的氣動(dòng)性能。本文綜合不同工況條件下噴嘴內(nèi)部壓力場(chǎng)及流體速度場(chǎng)的變化情況，設(shè)計(jì)

2、噴嘴各項(xiàng)廓型參數(shù)及工作條件，最終得到最優(yōu)噴嘴出口速度場(chǎng)及模型參數(shù)范圍。進(jìn)行不同噴嘴出口角下的流體仿真分析，最終確定噴嘴模型尺寸參數(shù)，通過仿真改變供氣壓力驗(yàn)證設(shè)計(jì)工況選取的準(zhǔn)確性。
　　葉柵前緣構(gòu)型角決定葉柵收縮段流道廓型，影響供入氣體流場(chǎng)分布，噴嘴出口角與葉柵前緣進(jìn)氣角組成的速度三角形決定葉柵流道進(jìn)氣速度。本文對(duì)葉柵廓型進(jìn)行理論分析與設(shè)計(jì)，選取吸、壓力面前緣進(jìn)氣角為設(shè)計(jì)參數(shù)，分析葉柵進(jìn)氣角對(duì)葉柵廓型、流體氣動(dòng)性能、氣體驅(qū)動(dòng)能力及流

3、場(chǎng)能量損失的影響規(guī)律。對(duì)各種廓型葉柵的氣動(dòng)特性進(jìn)行仿真，求解最優(yōu)廓型參數(shù)；對(duì)比改進(jìn)模型與原模型在渦輪機(jī)受力、力矩及能量損失等方面的差異，結(jié)果顯示改進(jìn)模型在受力和能損方面均優(yōu)于原模型，并對(duì)最優(yōu)廓型進(jìn)行有關(guān)流場(chǎng)分布及能量損失等氣動(dòng)分析。通過對(duì)葉柵吸、壓力面的流固耦合分析，研究附面層處流體壓力場(chǎng)對(duì)葉柵壁面形變、應(yīng)力的影響。
　　由于噴嘴與葉柵間的交互作用，需要對(duì)交界面處流場(chǎng)氣動(dòng)性能進(jìn)行研究，通過仿真分析研究流體的流動(dòng)狀況。針對(duì)渦輪盤葉柵