渦輪全三維流場數(shù)值計(jì)算與分析.pdf

1、渦輪數(shù)值計(jì)算已經(jīng)成為渦輪設(shè)計(jì)中一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，它可以縮短渦輪的設(shè)計(jì)周期，降低設(shè)計(jì)費(fèi)用，可以提高實(shí)驗(yàn)的成功率。數(shù)值計(jì)算是研究渦輪流場和性能的重要方法。
　　 本文使用某商業(yè)軟件，用SST-γ-Re-θ轉(zhuǎn)捩模型對加熱平板進(jìn)行了驗(yàn)證計(jì)算，比較準(zhǔn)確地捕捉到了邊界層的轉(zhuǎn)捩。采用氣動(dòng)熱力耦合的方法對渦輪葉柵MarkⅡ進(jìn)行了定常計(jì)算，并對葉片表面壓力、溫度和換熱系數(shù)進(jìn)行分析，與實(shí)驗(yàn)值吻合比較好。研究顯示邊界層的轉(zhuǎn)捩對葉片表面

2、溫度和換熱系數(shù)有很大的影響。
　　 其次，對e3高壓渦輪級進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)性能計(jì)算。高壓渦輪動(dòng)葉內(nèi)部流場渦系結(jié)構(gòu)中主要有葉尖泄漏渦，馬蹄渦，通道渦和尾跡。馬蹄渦壓力側(cè)分支在通道渦中起主導(dǎo)作用，決定了通道渦的旋轉(zhuǎn)方向。馬蹄渦吸力側(cè)分支在與馬蹄渦壓力側(cè)分支匯合后就纏繞通道渦發(fā)展。葉尖泄漏渦對上通道渦有很強(qiáng)的干擾。通過計(jì)算比較顯示，有葉尖間隙比無葉尖間隙的e3高壓渦輪級效率要降低1.41％。對e3高壓渦輪級尾緣有冷氣噴射時(shí)進(jìn)行了定常計(jì)算，其