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燃气涡轮端壁流向肋造型方法、燃气涡轮及燃气轮机技术

技术编号:45847368 阅读:12 留言:0更新日期:2025-07-19 11:09
本发明专利技术属于燃气轮机技术领域,提供一种燃气涡轮端壁流向肋造型方法、燃气涡轮及燃气轮机,方法包括:获取叶栅通道处流体的速度矢量,依据速度矢量以及流函数和势函数,确定造型区域的正交贴体坐标数据;确定流向肋的肋高最大值,基于正交贴体坐标数据和肋高最大值,生成三维曲面;其中,三维曲面用于表征非轴对称端壁的结构形态;依据三维曲面和预先建立的延流向与法相高度分布函数和延额线方向高度分布函数,对肋高最大值进行修正,得到流向肋结构。本发明专利技术提供的方案,将非轴对称端壁结构与流向肋结合,抑制了二次流涡系的涡系强度,优化了端壁区域的热边界层发展形态,实现了气动性能和冷却性能的协同优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气轮机,尤其涉及一种燃气涡轮端壁流向肋造型方法、燃气涡轮及燃气轮机


技术介绍

1、在现代涡轮机械领域,涡轮端壁附近的流动特性对涡轮整体性能有着至关重要的影响。涡轮端壁附近的流动呈现出显著的三维流动特征,这一复杂的流动形态引发了诸多棘手问题。

2、一方面,端区二次流动损失严重,这种二次流动源于主流与端壁边界层之间的相互作用,其产生的漩涡等复杂流动结构,极大地消耗了流体的机械能,直接降低了涡轮的气动效率,进而影响整个涡轮系统的动力输出和能源利用效率。例如,在航空发动机的涡轮部件中,端区二次流动损失可能导致发动机推力下降以及燃油消耗增加等不良后果。

3、另一方面,由于端壁附近三维流动的复杂性,气膜冷气难以有效地覆盖端壁。气膜冷却技术作为保护涡轮端壁免受高温燃气侵蚀的关键手段,需要冷气能够均匀且充分地在端壁表面铺展形成有效的隔热气膜。然而,实际的三维流动干扰使得冷气在流动过程中迅速耗散,无法在端壁表面维持稳定且有效的隔热层,严重威胁端壁的热防护性能,增加了端壁材料因过热而失效的风险。

4、为应对上述问题,非轴对本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,依据所述速度矢量以及流函数和势函数,确定造型区域的正交贴体坐标数据,包括:

3.根据权利要求2所述的燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,所述相邻两条流线之间的线间流量值的表达式如下:

4.根据权利要求3所述的燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,流经叶栅通道的流体流量与吸力面处流线流函数值和压力面处流线流函数值之间满足如下关系:

5.根据权利要求3所述的燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,流经叶栅通道的流体流量与...

【技术特征摘要】

1.一种燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,依据所述速度矢量以及流函数和势函数,确定造型区域的正交贴体坐标数据,包括:

3.根据权利要求2所述的燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,所述相邻两条流线之间的线间流量值的表达式如下:

4.根据权利要求3所述的燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,流经叶栅通道的流体流量与吸力面处流线流函数值和压力面处流线流函数值之间满足如下关系:

5.根据权利要求3所述的燃气涡轮端壁流向肋造型方法,其特征在于,流经叶栅通道的流体流量与吸力面处流线上节点坐标和压力面处流线上节点坐标之间满足如下关系:

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:王浩菡王沛柳光刘富强李伟穆勇阳成武龚建波阮昌龙徐庆宗
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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