透平式氣馬達(dá)葉柵氣動(dòng)設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬的研究.pdf

1、透平式氣馬達(dá)是氣馬達(dá)的一種，其工作原理是通過噴嘴將空氣的流動(dòng)能直接轉(zhuǎn)變成工作輪的機(jī)械能。透平式氣馬達(dá)具有能容比大，輸出軸速度高，可改變噴嘴數(shù)目來調(diào)節(jié)功率等優(yōu)點(diǎn)，多用于高轉(zhuǎn)速、恒負(fù)載工況。本文針對(duì)擺角銑頭主軸驅(qū)動(dòng)用透平式氣馬達(dá)葉柵的氣動(dòng)設(shè)計(jì)和數(shù)值模擬展開研究。本文首先對(duì)透平式氣馬達(dá)葉片流道的氣動(dòng)性能進(jìn)行了一元理論計(jì)算和氣動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì)，得出了葉片流道的進(jìn)出口速度及其方向角、各部分損失系數(shù)以及葉輪的理論輪周效率、理論流量等參數(shù)。本文對(duì)不同進(jìn)氣

2、角(20 ~25 )情況下的平面葉柵進(jìn)行了造型設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上得到了葉片的三維幾何模型，為有限元模型的建立打下基礎(chǔ)。本文應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)軟件Fluent6.3對(duì)透平式氣馬達(dá)葉柵的氣動(dòng)性能進(jìn)行數(shù)值模擬，并對(duì)透平式氣馬達(dá)葉柵進(jìn)行變參數(shù)研究。通過對(duì)不同參數(shù)組合下的葉柵數(shù)值模擬結(jié)果的分析對(duì)比，得出葉柵氣動(dòng)性能隨不同葉柵幾何參數(shù)(進(jìn)氣角、葉片數(shù)、葉片高度、葉片頂部徑向間隙、沖角)變化的規(guī)律，進(jìn)而得出透平式氣馬達(dá)葉柵的最佳參數(shù)組合。本文