一种压气机端区流动控制建构的建立方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种压气机端区流动控制建构的建立方法，是在压气机静静子叶片进口处的端壁进行凹凸结构的造型，并利用正弦函数加以控制，利用来流气体在端壁布置的凹凸结构之间形成数组流向涡结构。本发明专利技术通过在叶栅进口处布置的端壁凹凸结构，能够对来流起到整流作用，并在波峰波谷压力差的作用下，在凹凸变化的端壁曲面之间因剪切力形成成对的流向涡结构。相比于非对称端壁造型技术对流道内的压力梯度进行改变，本发明专利技术相应的流动控制机理有所不同，并且能更有效的起到降低端区吸力面、压力面的压差，削弱横向二次流动的作用，有效改善角区分离现象，提高叶栅的气动性能。提高叶栅的气动性能。提高叶栅的气动性能。

【技术实现步骤摘要】
一种压气机端区流动控制建构的建立方法


[0001]本专利技术涉及的是一种压气机设计方法，具体地说是压气机静子叶片进口处的端壁进行凹凸结构造型的方法。

技术介绍

[0002]随着制造技术的发展以及叶轮机械气动热力学研究能力的逐步提高，燃气轮机技术的发展态势更加迅猛，其役用标准也不断提高，作为燃气轮机的核心部件—压气机，其气动性能的提升也成为了当今的研究重点。基于对压气机压比需求的不断提升，导致其内部的逆压梯度随之变大，使得压气机内部流动变的更加复杂，端区横向二次流动对压气机流场特性的恶化作用也较为突出，端壁形成的三维角区分离涡结构对于压气机的气动性能也有较严重的影响。为了保证压气机叶栅内部流动的稳定，改善其端区的横向流动并进而提高压气机级气动性能，国内外学者从端璧流动控制的角度提出了一系列的流动控制思路和端壁结构，包括非轴对称端璧、端区小翼、机匣处理等结构，通过干扰端区的漩涡结构实现减阻和扩稳的目的，取得了良好的效果。
[0003]在20世纪60年代，Deich对压气机叶栅的流动进行的收缩，降低斜切区域以及周围区域边界层的厚度，在一定程度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压气机端区流动控制建构的建立方法，其特征是：端壁凹凸结构的造型受正弦函数控制，轴向视图上，其形状由式控制，周向视图由式进行控制：H表示叶高，L表示栅距，参数A表示的是参数与叶片高度的关系，参数B表示的是参数与叶栅栅距的关系，C表示叶片弦长，C＝A/2，参数D表示的是参数与叶片弦长的关系；对于A，B，D三个参数，结合压气机静叶的扩散因子D
f
以及总压损失系数CL
TP
这两个关键特性，对端区凹凸结构进行参数化数值模拟，得出相应参数的选取规律，给出不同扩散因子下总压损失系数随参数变化的曲线：对于参数A，建立CL
TP
与参数A之间的变化关系：CL
TP
与参数A之间的曲线方程为：CL
TP
＝a4·
A4+a3·
A3+a2·
A2+a1·
A+a0根据变扩散因子—总压损失系数—参数变化曲线，根据需求进行参数A的选取；对于参数B，建立CL
TP
与参数B之间的变化关系，CL
TP
与参数B之间的曲线方程为：CL
TP
＝b4·
B4+b3·
B3+b2·
B2+b1·
B+b0对于参数B的选取，在参照方程组的同时，进行实际周期大小参数的计算，并对其数值进行相应调整，以保证实际应用于叶轮中时，其正弦曲线的周期数量为整数；对于参数D，建立CL
TP
与参数D之间的变化关系，CL
TP
与参数D之间的曲线方程为：CL
TP
＝d4·
D4+d3·
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宁，汪作心，庞学佳，姜斌，李润泽，吴思宇，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所，
类型：发明
国别省市：