高级压比轴流压气机转子通道内激波组织研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 注释表 | 第20-22页 |
| 缩略词 | 第22-23页 |
| 第一章 绪论 | 第23-58页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第23-26页 |
| 1.2 高级负荷轴流压气机的研究进展 | 第26-51页 |
| 1.2.1 轴流压气机的设计技术 | 第26-32页 |
| 1.2.2 超音压气机 | 第32-38页 |
| 1.2.3 跨音压气机 | 第38-43页 |
| 1.2.4 超音压气机叶栅 | 第43-47页 |
| 1.2.5 数值最优化方法 | 第47-51页 |
| 1.3 超音压气机的设计难点 | 第51-54页 |
| 1.3.1 实现多道激波 | 第51-53页 |
| 1.3.2 解决启动及喉道堵塞 | 第53-54页 |
| 1.3.3 实现设计流量 | 第54页 |
| 1.4 本文研究目标及主要工作 | 第54-58页 |
| 1.4.1 研究目标 | 第54-55页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第55-56页 |
| 1.4.3 本文的创新点 | 第56-58页 |
| 第二章 超音叶栅流动机理 | 第58-114页 |
| 2.1 超音叶栅前缘处的扰动传播 | 第58-61页 |
| 2.1.1 叶栅前缘处的马赫线 | 第58-59页 |
| 2.1.2 叶栅前缘处的斜激波 | 第59-60页 |
| 2.1.3 叶栅模型及扰动传播 | 第60-61页 |
| 2.2 超音叶栅的唯一攻角与唯一进气角 | 第61-66页 |
| 2.2.1 平直进口段超音叶栅的流动攻角 | 第61-62页 |
| 2.2.2 凸形进口段超音叶栅的流动攻角 | 第62-63页 |
| 2.2.3 凹形进口段超音叶栅的流动攻角 | 第63-64页 |
| 2.2.4 唯一攻角与唯一进气角 | 第64-66页 |
| 2.3 超音叶栅唯一进气角计算 | 第66-77页 |
| 2.3.1 Levine法 | 第66-69页 |
| 2.3.2 守恒率法 | 第69-71页 |
| 2.3.3 两种方法的求解及比较 | 第71-77页 |
| 2.4 超音叶栅前缘处的脱体激波 | 第77-92页 |
| 2.4.1 双曲线逼近对称脱体激波 | 第78-81页 |
| 2.4.2 双曲线逼近非对称脱体激波 | 第81-84页 |
| 2.4.3 超音叶栅前缘处的激波模型 | 第84-88页 |
| 2.4.4 外伸激波损失估计 | 第88-92页 |
| 2.5 超音叶栅喉道及启动问题 | 第92-102页 |
| 2.5.1 内压式进气道及超音叶栅的启动问题 | 第92-95页 |
| 2.5.2 超音叶栅的溢流流动及启动过程 | 第95-99页 |
| 2.5.3 超音叶栅的启动轮缘速度计算 | 第99-102页 |
| 2.6 超音叶栅通道内的激波模型 | 第102-111页 |
| 2.6.1 激波反射 | 第102-107页 |
| 2.6.2 超音叶栅通道内的激波 | 第107-111页 |
| 2.7 本章小结 | 第111-114页 |
| 第三章 超音叶型设计 | 第114-149页 |
| 3.1 叶型的参数化生成方法 | 第114-121页 |
| 3.1.1 Bezier曲线 | 第114-115页 |
| 3.1.2 唯一进气角和叶型的几何关系 | 第115-116页 |
| 3.1.3 叶型参数化 | 第116-117页 |
| 3.1.4 参数lE/t的选择 | 第117-119页 |
| 3.1.5 测试算例 | 第119-121页 |
| 3.2 叶型几何参数与超音叶栅的性能 | 第121-131页 |
| 3.2.1 叶型几何与多道激波 | 第122-123页 |
| 3.2.2 叶栅稠度选择 | 第123-127页 |
| 3.2.3 喉道位置对超音叶栅性能的影响 | 第127-129页 |
| 3.2.4 叶型后段形状与尾缘附面层分离 | 第129-131页 |
| 3.3 超音叶型设计 | 第131-138页 |
| 3.3.1 低马赫数超音叶型 | 第132页 |
| 3.3.2 中等马赫数超音叶型 | 第132-135页 |
| 3.3.3 高马赫数超音叶型 | 第135-138页 |
| 3.4 超音叶型优化 | 第138-147页 |
| 3.4.1 基于修改量的叶型参数化方法 | 第138-140页 |
| 3.4.2 CFD验证及初始叶栅的可行性分析 | 第140-143页 |
| 3.4.3 目标函数及优化变量 | 第143-144页 |
| 3.4.4 优化结果分析 | 第144-147页 |
| 3.5 本章小结 | 第147-149页 |
| 第四章 基于两类流面的超音转子设计 | 第149-168页 |
| 4.1 设计思路 | 第149-152页 |
| 4.1.1 设计目标 | 第149页 |
| 4.1.2 轮毂设计 | 第149-150页 |
| 4.1.3 哥氏力与流动分离 | 第150-151页 |
| 4.1.4 流面面积等效扩压度 | 第151-152页 |
| 4.2 二维设计 | 第152-156页 |
| 4.2.1 通流设计 | 第152-155页 |
| 4.2.2 叶型设计 | 第155-156页 |
| 4.3 超音转子性能 | 第156-164页 |
| 4.3.1 数值方法及S1 流面计算结果 | 第156-159页 |
| 4.3.2 设计点性能分析 | 第159-161页 |
| 4.3.3 非设计点性能分析 | 第161-164页 |
| 4.4 超音转子的流动特点 | 第164-167页 |
| 4.4.1 流道内的扰动传播 | 第164-165页 |
| 4.4.2 流道收缩与三维堵塞 | 第165-167页 |
| 4.5 本章小结 | 第167-168页 |
| 第五章 超音转子叶片优化 | 第168-188页 |
| 5.1 遗传算法及改进 | 第168-177页 |
| 5.1.1 遗传算法简介及改进 | 第168-171页 |
| 5.1.2 基于人工神经网络的响应面技术 | 第171-175页 |
| 5.1.3 函数测试 | 第175-177页 |
| 5.2 超音转子参数化方法 | 第177-180页 |
| 5.2.1 叶片参数化 | 第177-178页 |
| 5.2.2 积叠线参数化 | 第178-179页 |
| 5.2.3 流道参数化 | 第179-180页 |
| 5.3 并行优化平台构建 | 第180-182页 |
| 5.3.1 平台构架及数据的传递 | 第180-181页 |
| 5.3.2 线程/进程同步 | 第181-182页 |
| 5.3.3 软件容错和异常处理 | 第182页 |
| 5.4 转子优化 | 第182-187页 |
| 5.4.1 CFD校核 | 第182-184页 |
| 5.4.2 设计变量及目标函数 | 第184-185页 |
| 5.4.3 优化结果 | 第185-187页 |
| 5.5 本章节小结 | 第187-188页 |
| 第六章 总结与展望 | 第188-191页 |
| 6.1 研究总结 | 第188-190页 |
| 6.1.1 平面叶栅研究 | 第188-189页 |
| 6.1.2 叶型设计 | 第189-190页 |
| 6.1.3 转子设计 | 第190页 |
| 6.2 研究展望 | 第190-191页 |
| 参考文献 | 第191-206页 |
| 致谢 | 第206-207页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第207-208页 |
| 附录 | 第208-229页 |
| 1.叶栅参数 | 第208页 |
| 2.叶型数据 | 第208-229页 |
