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航空燃气涡轮冷气掺混流动损失的数值计算研究

许开富  乔渭阳  伊进宝  王占学  
【摘要】:本论文采用理论分析的研究方法,对不同冷气掺混形式造成的涡轮气动性能的变化进行了数值计算研究。论文采用修正(考虑可压缩性)的Ito等压混合模型研究了气膜冷却所带来的流动损失;针对尾缘冷气喷射所造成的流动损失,论文则采用了修正(考虑可压缩性)的Schobericr流动损失模型。基于混合层概念,认为冷气掺混在混合层内完成,而对于不同冷却方式,假定它们之间对主流造成的流动损失是相互独立,因而把各种冷气掺混可能造成的流动损失数值叠加,获得涡轮冷却所产生的总损失。以某一高压涡轮导向器为研究对象,深入分析了各种冷气参数和几何参数对冷气掺混过程的影响规律。分析结果表明,冷却涡轮叶片(气膜孔冷气注入、尾缘劈缝冷气入射)引起的叶栅总压损失与冷气入射角度、吹气比、混合层厚度的变化而显著变化,使得损失与冷气流量的关系发生变化。

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