渦輪時(shí)序效應(yīng)

1、NPU, TAAL 兩級(jí)高壓渦輪時(shí)序效應(yīng)研究西北工業(yè)大學(xué)西北工業(yè)大學(xué)動(dòng)力與能源學(xué)院動(dòng)力與能源學(xué)院中國(guó)，西安中國(guó)，西安何天雨何天雨2016.05708交流報(bào)告交流報(bào)告時(shí)序效應(yīng)是指，葉輪機(jī)內(nèi)同名葉柵(動(dòng)葉與動(dòng)葉或靜葉與靜葉)之間周向相對(duì)位置的改變，會(huì)引起葉輪機(jī)氣動(dòng)性能改變的現(xiàn)象。 2什么是時(shí)序效應(yīng) 計(jì)算域示意圖 3三維時(shí)序效應(yīng) 4計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比 5一個(gè)周期四等分時(shí)刻下渦輪流場(chǎng)的熵分布 6二維時(shí)序效應(yīng)結(jié)果與分析 渦輪轉(zhuǎn)子葉片時(shí)序位置示意圖 7二維時(shí)序效應(yīng)結(jié)果與分析將P1、P5時(shí)序位置，分別命名為“最差時(shí)序位置”和“最佳時(shí)序位置”。二維時(shí)序效應(yīng)結(jié)果與分析其中圖 (a)中通過箭頭指出了S2葉片的

2、尾跡(R2尾緣之前的紅色區(qū)域)，圖(b)中通過箭頭指出了R1葉片的尾跡(R2尾緣之前的綠色區(qū)域)（a） (b) 9最差時(shí)序位置熵分布圖 10最佳時(shí)序位置熵分布圖 11三維時(shí)序效應(yīng)結(jié)果與分析參考LEAP-X 發(fā)動(dòng)機(jī)，在GE-E3 兩級(jí)高壓渦輪中，將葉片彎曲和周向時(shí)序位置調(diào)整相結(jié)合，研究三維時(shí)序效應(yīng)。對(duì)于非定常計(jì)算結(jié)果，采用損失功的方法來分析各排葉片中的損失，結(jié)果顯示R2葉片通道的損失最大，因此針對(duì)R2葉片進(jìn)行彎曲設(shè)計(jì)。本文計(jì)算狀態(tài)下，R2葉片吸力面尾緣中間葉高無流動(dòng)分離，因此采用葉片正彎。馮國(guó)泰指出，動(dòng)葉采用彎葉片時(shí)最佳傾角在一般條件下比較小，因此本文設(shè)計(jì)中葉根和葉尖的彎角都為10。 12三維時(shí)

3、序效應(yīng)結(jié)果與分析 直葉片 13三維時(shí)序效應(yīng)結(jié)果與分析 彎葉片 14三維時(shí)序效應(yīng)結(jié)果與分析 渦輪性能參數(shù)對(duì)比 15三維時(shí)序效應(yīng)結(jié)果與分析P5時(shí)序位置下渦輪第二級(jí)沿葉高反力度 渦輪第二級(jí)不同葉高的反力度幾乎不變，即本文條件下葉片變彎后并未改變渦輪第二級(jí)中負(fù)荷的分配狀況。 16三維時(shí)序效應(yīng)結(jié)果與分析 直葉片彎葉片R2葉片通道葉中截面的熵分布 17三維時(shí)序效應(yīng)結(jié)果與分析直葉片彎葉片R2葉片葉中截面尾緣的馬赫數(shù)分布 18結(jié)論(1)對(duì)于本文計(jì)算采用的兩級(jí)高壓渦輪，利用二維時(shí)序調(diào)整轉(zhuǎn)子時(shí)序位置，可改變R1葉片尾跡與R2葉片前緣的相對(duì)位置，最佳時(shí)序位置下渦輪效率能提高0.39%。(2) 利用三維時(shí)序效應(yīng)，將轉(zhuǎn)子時(shí)序位置調(diào)整與葉片彎曲相結(jié)合，進(jìn)一步改變?nèi)~片吸力面附面層分布