基于控制轴向速度变化的1.5级涡轮压力可控涡设计

作     者：邓庆锋 郑群 刘春雷 李松 DENG Qingfeng;ZHENG Qun;LIU Chunlei;LI Song

作者机构：哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2011年第32卷第12期

页      面：2182-2193页

核心收录：

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0704[理学-天文学] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(50776021) 国家教育部博士点专项基金资助(20092304110004)~~ 

主　　题：涡轮 涡轮设计 叶片造型 可控涡设计 压力可控涡 数值模拟 

摘      要：考虑了可控涡级内流面弯曲,通过寻找可控涡设计合适的轴向速度分布,采用给定压力分布求解环量分布的可控涡设计方法,首先对1.5级轴流亚声速试验涡轮进行了设计;然后进行参数化造型;最后运用三维黏性数值模拟,对所设计的1.5级涡轮进行了数值研究。数值结果表明:采用可控涡设计方法减缓了叶栅通道内的横向压力梯度;遏制了低能流体向吸力面堆积;消除了动叶栅根部沿径向方向的负压力梯度;降低了下通道涡涡核能量。与自由涡设计相比,可控涡设计涡轮效率提高了0.67%,功率提高了3.47%。研究还表明,采用这种压力可控涡设计方法,不仅可以提高动静叶匹配,还可以避免级后气流参数不均匀,最大程度地减少叶栅出口掺混损失。