后加載葉柵氣動特性的環(huán)形葉柵實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬.pdf

1、該文應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法,并結(jié)合數(shù)值分析手段,對后加載葉柵的流動特性進(jìn)行了環(huán)形葉柵吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)研究和詳細(xì)的數(shù)值分析,分析了后加載葉柵中的流動損失特性以及后加載葉柵減少二次流損失的機(jī)理.首先,應(yīng)用Morel方法加一直線延伸段,進(jìn)行了環(huán)形葉柵試驗(yàn)臺的收斂器和過渡段型線的設(shè)計,并利用NUMECA軟件通過對收斂器和過渡段內(nèi)部流場的數(shù)值模擬確定修改方案,獲得了良好的進(jìn)口流場.數(shù)值計算結(jié)果表明:該文設(shè)計的收斂器和過渡段,其出口流場均勻,出口截面平均損失較小,從

2、而為實(shí)驗(yàn)葉柵提供了良好的氣動條件.然后,在環(huán)形葉柵吹風(fēng)實(shí)驗(yàn)臺上,對一個典型的后加載葉柵進(jìn)行了環(huán)形葉柵吹風(fēng)實(shí)驗(yàn),測出了該葉柵在不同馬赫數(shù)下葉柵中葉展上的型面壓力分布以及不同出口截面上總壓損失分布、出口氣流角分布和二次流速度矢量分布,并與同一葉型的直列葉柵實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其數(shù)值分析進(jìn)行了比較.結(jié)果表明,由于后加載葉柵的特殊負(fù)荷特性,二次流損失很小,效率很高.通過該文實(shí)驗(yàn)研究,對該后加載葉柵,整理出了一整套環(huán)形葉柵的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而為進(jìn)一步研究后加載

3、葉柵和相應(yīng)的數(shù)值模擬提供了有價值的參考資料.最后,該文對不同馬赫數(shù)條件下后加載葉柵內(nèi)部流動進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了葉柵通道中二次流的產(chǎn)生和發(fā)展形式及其損失機(jī)理,并對后加載葉柵減小二次流損失的機(jī)理進(jìn)行了分析.分析得到:由于后加載葉柵的特殊負(fù)荷特性,使得通道中二次流產(chǎn)生推遲,并且一直處于較低的水平,同時很快流出葉柵而得不到充分發(fā)展,因此使得后加載葉柵具有良好的抑制二次流損失的特性.該文工作對研究后加載葉柵內(nèi)部流動及其二次流的生成和發(fā)展以及探索