| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第18-40页 |
| 1.1. 研究内容及意义 | 第18-20页 |
| 1.2. 轴流压气机气动设计方法的研究 | 第20-26页 |
| 1.2.1 压气机气动设计方法发展历史 | 第20-21页 |
| 1.2.2 预测压气机性能的经验模型 | 第21-24页 |
| 1.2.3 高负荷压气机的设计方法 | 第24-26页 |
| 1.3. 低速相似模化方法的研究 | 第26-30页 |
| 1.3.1 叶轮机械中的相似理论 | 第26-27页 |
| 1.3.2 低速相似模化方法的研究 | 第27-28页 |
| 1.3.3 国内外低速大尺寸压气机实验台现状 | 第28-30页 |
| 1.4. 压气机流动稳定性的研究 | 第30-37页 |
| 1.4.1 失速先兆 | 第30-32页 |
| 1.4.2 叶顶泄漏流与失速先兆的关系 | 第32-35页 |
| 1.4.3 叶顶泄漏流模型 | 第35-37页 |
| 1.5. 研究思路和章节安排 | 第37-40页 |
| 2 高负荷跨音压气机气动设计的研究 | 第40-60页 |
| 2.1 引言 | 第40页 |
| 2.2 一维气动设计 | 第40-46页 |
| 2.2.1 设计要求及自由参数的选择 | 第41-43页 |
| 2.2.2 压气机叶型的设计 | 第43-45页 |
| 2.2.3 压气机性能的预估 | 第45-46页 |
| 2.3 数值模拟方案 | 第46-48页 |
| 2.4 设计方案的优化 | 第48-56页 |
| 2.4.1 初始设计方案分析 | 第48-52页 |
| 2.4.2 动叶几何角轴向分布的优化 | 第52-56页 |
| 2.4.3 动叶入口几何角的优化 | 第56页 |
| 2.5 最终设计方案 | 第56-59页 |
| 2.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 3 低速相似模化理论的研究 | 第60-79页 |
| 3.1 引言 | 第60-61页 |
| 3.2 相似准则分析 | 第61-66页 |
| 3.2.1 泄漏流轨迹相似性 | 第61-63页 |
| 3.2.2 泄漏流相似准则的补充 | 第63-65页 |
| 3.2.3 非设计点相似性分析 | 第65-66页 |
| 3.3 高速目标压气机气动参数 | 第66-69页 |
| 3.3.1 高速压气机简介 | 第66-67页 |
| 3.3.2 数值模拟软件 | 第67-68页 |
| 3.3.3 数值模拟湍流模型 | 第68页 |
| 3.3.4 数值模拟可靠性验证 | 第68-69页 |
| 3.4 低速模型叶片的设计 | 第69-72页 |
| 3.4.1 二维叶型的反问题设计 | 第69-70页 |
| 3.4.2 低速模型叶片的设计结果 | 第70-72页 |
| 3.5 低速模型叶片的相似性验证 | 第72-77页 |
| 3.5.1 特性线 | 第72-73页 |
| 3.5.2 叶片载荷分布 | 第73-74页 |
| 3.5.3 泄漏流相似性的验证 | 第74-77页 |
| 3.5.3.1 叶顶泄漏流轨迹 | 第74-75页 |
| 3.5.3.2 叶顶泄漏流/主流交界面 | 第75-77页 |
| 3.6 本章小结 | 第77-79页 |
| 4 低速大尺寸压气机实验台的设计 | 第79-94页 |
| 4.1 引言 | 第79页 |
| 4.2 实验台机械结构设计 | 第79-83页 |
| 4.2.1 实验台主体 | 第80-82页 |
| 4.2.2 实验台进排气系统 | 第82-83页 |
| 4.3 实验台测量方法的研究 | 第83-90页 |
| 4.3.1 稳态测量方法 | 第83-85页 |
| 4.3.2 动态测量方法 | 第85-90页 |
| 4.3.2.1 光电锁相传感器 | 第85-86页 |
| 4.3.2.2 动态四孔探针 | 第86-87页 |
| 4.3.2.3 动态探针的标定 | 第87-90页 |
| 4.4 实验台数据采集系统及控制系统的设计 | 第90-92页 |
| 4.4.1 稳态数据采集系统 | 第90页 |
| 4.4.2 动态数据采集系统 | 第90-91页 |
| 4.4.3 数据采集程序 | 第91页 |
| 4.4.4 控制系统 | 第91-92页 |
| 4.5 本章小结 | 第92-94页 |
| 5 低速大尺寸实验台的调试与流场分析方法的研究 | 第94-108页 |
| 5.1 引言 | 第94页 |
| 5.2 实验测量方案 | 第94-97页 |
| 5.2.1 特性线测量方案 | 第95-96页 |
| 5.2.2 动态测量方案 | 第96-97页 |
| 5.3 叶顶泄漏流非定常特征的研究 | 第97-100页 |
| 5.3.1 动叶下游非定常特征随流量的变化规律 | 第97-99页 |
| 5.3.2 动叶下游非定常特征随轴向位置的衰减规律 | 第99-100页 |
| 5.4 叶顶泄漏流流动结构的测量 | 第100-105页 |
| 5.4.1 动叶下游流动结构 | 第100-104页 |
| 5.4.2 动叶下游非定常特征与通道内流动的联系 | 第104-105页 |
| 5.5 多叶片排环境的实验测量 | 第105页 |
| 5.6 本章小结 | 第105-108页 |
| 6 低速模型压气机的设计与实验验证 | 第108-128页 |
| 6.1 引言 | 第108页 |
| 6.2 数值模拟方案 | 第108-111页 |
| 6.2.1 数值模拟设置 | 第109页 |
| 6.2.2 网格独立性的验证 | 第109-111页 |
| 6.3 低速模型压气机叶片的设计 | 第111-118页 |
| 6.3.1 相似模化设计目标的确立 | 第111-112页 |
| 6.3.2 低速模型压气机二维叶型的设计 | 第112-114页 |
| 6.3.3 低速模型压气机叶片的优化 | 第114-116页 |
| 6.3.2.1 三维叶片参数对压气机特性线的影响 | 第114-116页 |
| 6.3.2.2 三维叶片参数对叶片表面静压分布的影响 | 第116页 |
| 6.3.4 低速模型压气机最终方案 | 第116-118页 |
| 6.4 低速模型压气机与高速原型压气机的相似性分析 | 第118-122页 |
| 6.4.1 整体特性相似性分析 | 第118-119页 |
| 6.4.2 叶片表面静压系数相似性分析 | 第119-120页 |
| 6.4.3 流动损失径向分布 | 第120-121页 |
| 6.4.4 泄漏流特征相似性分析 | 第121-122页 |
| 6.5 低速模型压气机的实验研究 | 第122-127页 |
| 6.5.1 实验方案 | 第123-124页 |
| 6.5.2 压气机整体特性 | 第124页 |
| 6.5.3 出口参数的径向分布 | 第124-125页 |
| 6.5.4 叶顶泄漏流 | 第125-127页 |
| 6.6 本章小结 | 第127-128页 |
| 7 总结与展望 | 第128-134页 |
| 7.1 总结 | 第128-130页 |
| 7.2 本文创新点 | 第130-131页 |
| 7.3 工作展望 | 第131-134页 |
| 主要符号说明 | 第134-138页 |
| 参考文献 | 第138-146页 |
| 攻读博士学位期间的学术论文、专利申请与获奖情况 | 第146-148页 |
| 致谢 | 第148页 |
