| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-31页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第11-12页 |
| 1.1.1 航空燃气涡轮发动机发展趋势 | 第11页 |
| 1.1.2 高性能燃气涡轮是航空发动机的核心技术 | 第11-12页 |
| 1.2 涡轮内部复杂的流动结构及控制技术 | 第12-19页 |
| 1.2.1 涡轮内部二次流现象及涡系结构 | 第12-18页 |
| 1.2.2 涡轮内部流动控制技术 | 第18-19页 |
| 1.3 非轴对称端壁造型技术的发展概况 | 第19-29页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第29-31页 |
| 第二章 数值模拟方法及高压涡轮导向器数值模拟验证 | 第31-43页 |
| 2.1 引言 | 第31-32页 |
| 2.2 粘性流动的控制方程 | 第32-34页 |
| 2.2.1 一般形式的N-S方程组 | 第32页 |
| 2.2.2 雷诺平均的N-S方程组 | 第32-33页 |
| 2.2.3 封闭问题及湍流模型 | 第33-34页 |
| 2.3 控制方程的离散方法 | 第34-35页 |
| 2.3.1 空间离散形式 | 第34-35页 |
| 2.3.2 时间推进方法 | 第35页 |
| 2.4 加速收敛技术 | 第35-36页 |
| 2.4.1 当地时间步长 | 第35页 |
| 2.4.2 多重网格方法 | 第35-36页 |
| 2.4.3 隐式残差光顺 | 第36页 |
| 2.5 高压涡轮导向器的数值模拟验证 | 第36-41页 |
| 2.5.1 研究对象及数值模拟方法简介 | 第36-39页 |
| 2.5.2 高压涡轮导向器数值模拟的网格无关性验证 | 第39页 |
| 2.5.3 高压涡轮导向器数值模拟的试验验证 | 第39-41页 |
| 2.6 本章小结 | 第41-43页 |
| 第三章 涡轮环形叶栅中非轴对称端壁造型方法研究 | 第43-87页 |
| 3.1 引言 | 第43页 |
| 3.2 基于Bezier曲线的端壁造型方法 | 第43-44页 |
| 3.3 非轴对称端壁造型设计平台 | 第44-48页 |
| 3.3.1 周向造型函数的改进 | 第45页 |
| 3.3.2 轴向造型函数的整合 | 第45-47页 |
| 3.3.3 非轴对称端壁造型设计平台的建立 | 第47-48页 |
| 3.4 非轴对称端壁造型设计平台在涡轮环形叶栅中的应用 | 第48-51页 |
| 3.4.1 应用对象简介 | 第48页 |
| 3.4.2 端壁造型结果 | 第48-51页 |
| 3.5 非轴对称端壁涡轮环形叶栅数值计算分析 | 第51-85页 |
| 3.5.1 流动损失特性讨论 | 第51-57页 |
| 3.5.2 通道内部流场分析 | 第57-85页 |
| 3.6 本章小结 | 第85-87页 |
| 第四章 高压涡轮导向器中非轴对称端壁优化设计研究 | 第87-121页 |
| 4.1 引言 | 第87页 |
| 4.2 端壁造型方法在高压涡轮导向器中应用的局限性 | 第87-93页 |
| 4.3 数值优化方法介绍 | 第93-98页 |
| 4.3.1 端壁参数化造型方法 | 第93-95页 |
| 4.3.2 数值优化方法 | 第95-96页 |
| 4.3.3 目标函数设计 | 第96-98页 |
| 4.4 高压涡轮导向器中非轴对称端壁造型优化设计 | 第98-105页 |
| 4.4.1 优化方案设计 | 第98-99页 |
| 4.4.2 端壁优化结果 | 第99-105页 |
| 4.5 高压涡轮导向器内部流场分析 | 第105-118页 |
| 4.5.1 非轴对称机匣端壁对通道流场的影响 | 第105-112页 |
| 4.5.2 非轴对称轮毂端壁对通道流场的影响 | 第112-117页 |
| 4.5.3 非轴对称端壁对其它气动参数的影响 | 第117-118页 |
| 4.6 本章小结 | 第118-121页 |
| 第五章 高压涡轮导向器扇形叶栅试验研究 | 第121-155页 |
| 5.1 引言 | 第121页 |
| 5.2 高压涡轮导向器扇形叶栅风洞介绍 | 第121-125页 |
| 5.2.1 连续式高亚声速叶栅风洞简介 | 第121-123页 |
| 5.2.2 扇形叶栅风洞改造 | 第123-124页 |
| 5.2.3 高压涡轮导向器扇形叶栅试验件 | 第124-125页 |
| 5.3 测控系统介绍 | 第125-137页 |
| 5.3.1 测点布局 | 第125-128页 |
| 5.3.2 扇形叶栅出口参数测量方法 | 第128-133页 |
| 5.3.3 气动性能计算公式 | 第133-135页 |
| 5.3.4 设备控制和数据采集系统 | 第135页 |
| 5.3.5 试验误差分析 | 第135-137页 |
| 5.4 扇形叶栅流场周期性验证 | 第137-140页 |
| 5.4.1 通道内部流场周期性验证 | 第137-138页 |
| 5.4.2 栅后出口流场周期性验证 | 第138-140页 |
| 5.5 非轴对称端壁扇形叶栅的试验结果及分析 | 第140-154页 |
| 5.5.1 Ma_1=0.75工况下叶片表面气动性能的试验结果分析 | 第141-143页 |
| 5.5.2 Ma_1=0.75工况下栅后出口流动损失的试验结果分析 | 第143-147页 |
| 5.5.3 Ma_1=0.75工况下端区流场结构的数值分析 | 第147-149页 |
| 5.5.4 Ma_1=0.75工况下栅后出口气其它气动参数的试验结果 | 第149-154页 |
| 5.6 本章小结 | 第154-155页 |
| 第六章 级环境下非轴对称端壁导向器的数值研究 | 第155-169页 |
| 6.1 引言 | 第155页 |
| 6.2 研究对象及数值模拟方法简介 | 第155-157页 |
| 6.3 非轴对称端壁导向器对高压涡轮级性能的影响 | 第157-158页 |
| 6.4 级环境下非轴对称端壁导向器气动性能分析 | 第158-162页 |
| 6.4.1 非轴对称机匣端壁导向器气动性能分析 | 第158-159页 |
| 6.4.2 非轴对称轮毂端壁导向器气动性能分析 | 第159-162页 |
| 6.5 非轴对称端壁导向器对动叶气动性能的影响 | 第162-167页 |
| 6.5.1 非轴对称机匣端壁导向器对动叶气动性能的影响 | 第162-165页 |
| 6.5.2 非轴对称轮毂端壁导向器对动叶气动性能的影响 | 第165-167页 |
| 6.6 本章小结 | 第167-169页 |
| 第七章 结论与展望 | 第169-173页 |
| 7.1 主要研究结论 | 第169-170页 |
| 7.2 主要创新点 | 第170-171页 |
| 7.3 后续工作展望 | 第171-173页 |
| 参考文献 | 第173-185页 |
| 附录“非轴对称端壁造型设计平台”程序介绍 | 第185-189页 |
| 致谢 | 第189-191页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第191-192页 |
