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涡轮集气腔流动特性实验研究

赵曙  朱惠人  杜晓琴  张宗卫  
【摘要】:涡轮集气腔是航空发动机中为叶片提供冷却气源的重要部件之一,但目前对集气腔内部的流动特性研究还是不够透彻。本文根据相似原理对某型发动机集气腔按照1:1尺寸比例设计实验件,取集气腔周向1/4为研究对象,进而研究集气腔内部流动特性,分析了在雷诺数从80000至690000之间集气腔表面压力分布情况,沿集气腔表面静压系数分布及静压系数随雷诺数变化规律;实验件进出口总压损失系数变化规律;以及集气腔各出口流量分配关系。实验结果表明:1)在实验工况范围内,随着雷诺数增大集气腔表面静压系数逐渐减小,不同雷诺数下集气腔表面压力分布规律基本一致;2)沿流动方向上总压损失系数变化缓慢,在雷诺数80000到250000之间,总压损失系数有上升趋势,最后变得比较平稳,在雷诺数250000到600000之间,总压损失系数开始波动,而后逐渐上升;3)在同一雷诺数下,沿周向静压系数分布规律中,正对入口区域静压系数较低,并且各个面上压力变化比较明显,而偏离流体入口区域的静压系数变化不大;4)在各出口流量分配中,正对入口射流流量分配相对于入口两侧处流量分配较少,离入口较近出口处流量分配相对较多。

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