| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 目录 | 第6-10页 |
| 主要符号对照表 | 第10-13页 |
| 第1章 引言 | 第13-40页 |
| 1.1 课题背景与意义 | 第13-20页 |
| 1.1.1 燃气轮机透平冷却技术概述 | 第13-15页 |
| 1.1.2 透平冷却技术的分类与典型叶片冷却结构 | 第15-17页 |
| 1.1.3 透平冷却技术的研究内容与关键问题 | 第17-20页 |
| 1.2 透平冷却结构的作用机制 | 第20-29页 |
| 1.2.1 透平的外部传热 | 第20-22页 |
| 1.2.2 内部冷却 | 第22-25页 |
| 1.2.3 气膜冷却 | 第25-29页 |
| 1.3 透平冷却结构的优化方法 | 第29-37页 |
| 1.3.1 透平冷却结构优化问题的提出 | 第29-31页 |
| 1.3.2 以往的透平冷却结构设计优化研究 | 第31-33页 |
| 1.3.3 透平冷却结构设计优化的技术难点与关键科学问题 | 第33-37页 |
| 1.4 本文的研究目的与主要内容 | 第37-40页 |
| 1.4.1 研究目的与研究思路 | 第37-38页 |
| 1.4.2 各章内容简介 | 第38-40页 |
| 第2章 实验技术与数值方法 | 第40-68页 |
| 2.1 本章引论 | 第40页 |
| 2.2 透平传热冷却研究的实验技术 | 第40-48页 |
| 2.2.1 内部冷却实验台与测量技术 | 第40-45页 |
| 2.2.2 气膜冷却实验台与测量技术 | 第45-48页 |
| 2.3 透平传热冷却研究的数值方法 | 第48-67页 |
| 2.3.1 典型内部扰流冷却结构的数值方法研究与实验验证 | 第49-51页 |
| 2.3.2 典型内部冲击冷却结构的数值方法研究与实验验证 | 第51-54页 |
| 2.3.3 典型气膜冷却结构的数值方法研究与实验验证 | 第54-62页 |
| 2.3.4 冷却叶片气热耦合数值方法研究与实验验证 | 第62-67页 |
| 2.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 第3章 透平冷却结构的网格自动生成策略与优化平台 | 第68-91页 |
| 3.1 本章引论 | 第68页 |
| 3.2 透平冷却结构网格自动生成策略 | 第68-79页 |
| 3.2.1 研究背景与主要内容 | 第68-70页 |
| 3.2.2 透平冷却结构网格自动生成的技术路线 | 第70-73页 |
| 3.2.3 冷却结构单元的网格自动生成策略研究 | 第73-76页 |
| 3.2.4 叶片冷却系统的网格自动生成策略研究 | 第76-79页 |
| 3.3 透平冷却结构优化平台的构建 | 第79-80页 |
| 3.4 透平冷却结构优化平台的功能验证 | 第80-90页 |
| 3.4.1 验证研究的对象与方法 | 第80-81页 |
| 3.4.2 带平行扰流肋直通道流动传热特性的 DoE 研究 | 第81-85页 |
| 3.4.3 动叶内部通道中平行扰流肋设计参数的优化研究 | 第85-89页 |
| 3.4.4 DoE 研究结果与设计优化结果的对比 | 第89-90页 |
| 3.5 本章小结 | 第90-91页 |
| 第4章 典型内部冷却结构的作用机制与设计优化方法 | 第91-120页 |
| 4.1 本章引论 | 第91页 |
| 4.2 新型防横流冲击冷却结构的流动传热特性 | 第91-100页 |
| 4.2.1 新型防横流冲击冷却结构的提出 | 第91-92页 |
| 4.2.2 特性研究的实验与数值设置 | 第92-94页 |
| 4.2.3 原型/防横流冲击冷却结构的传热特性对比 | 第94-96页 |
| 4.2.4 原型/防横流冲击冷却结构的综合冷效对比 | 第96-100页 |
| 4.3 导叶内部冲击+扰流柱冷却系统的整体设计优化 | 第100-111页 |
| 4.3.1 研究目的 | 第100页 |
| 4.3.2 优化对象与数值模型 | 第100-103页 |
| 4.3.3 优化方法 | 第103-106页 |
| 4.3.4 设计优化结果分析 | 第106-111页 |
| 4.4 基于防横流结构的导叶非均匀冲击冷却设计优化 | 第111-119页 |
| 4.4.1 基于防横流结构的导叶非均匀冲击冷却 | 第111-112页 |
| 4.4.2 优化方法与元模型 | 第112-116页 |
| 4.4.3 设计优化结果分析 | 第116-119页 |
| 4.5 本章小结 | 第119-120页 |
| 第5章 典型气膜冷却结构的作用机制与设计优化方法 | 第120-159页 |
| 5.1 本章引论 | 第120页 |
| 5.2 新型分支孔气膜冷却结构的流动传热特性 | 第120-133页 |
| 5.2.1 新型分支孔气膜冷却结构的提出 | 第120-123页 |
| 5.2.2 分支气膜孔流动传热特性的 DoE 研究 | 第123-130页 |
| 5.2.3 分支气膜孔结构的实验验证 | 第130-133页 |
| 5.3 成型孔气膜冷却结构的优化方法 | 第133-144页 |
| 5.3.1 优化对象与数值模型 | 第133-137页 |
| 5.3.2 优化方法与元模型 | 第137-141页 |
| 5.3.3 优化结果分析 | 第141-144页 |
| 5.4 导叶叶身气膜冷却布置的半反设计优化方法 | 第144-157页 |
| 5.4.1 研究背景与目的 | 第144-145页 |
| 5.4.2 叶身气膜冷却半反设计优化方法的数学模型 | 第145-150页 |
| 5.4.3 叶身气膜冷却半反设计优化流程 | 第150-152页 |
| 5.4.4 基于遗传算法的组合优化问题寻优算法 | 第152页 |
| 5.4.5 叶身气膜冷却半反设计优化实例 | 第152-157页 |
| 5.5 本章小结 | 第157-159页 |
| 第6章 透平导叶复合冷却结构的多场耦合作用机制与设计优化方法 | 第159-185页 |
| 6.1 本章引论 | 第159-160页 |
| 6.2 考虑辐射与入口旋流的导叶复合冷却结构设计优化 | 第160-171页 |
| 6.2.1 优化对象 | 第160-162页 |
| 6.2.2 考虑辐射与入口旋流的叶身气膜冷却半反设计优化方法 | 第162-166页 |
| 6.2.3 数值模型与边界条件 | 第166-168页 |
| 6.2.4 设计优化结果对比分析 | 第168-171页 |
| 6.3 复杂工况下导叶复合冷却结构的多场耦合作用机制 | 第171-178页 |
| 6.3.1 研究目的与对象 | 第171-172页 |
| 6.3.2 辐射的影响 | 第172-174页 |
| 6.3.3 燃气入口旋流的影响 | 第174-176页 |
| 6.3.4 燃气入口温度不均匀性的影响 | 第176-178页 |
| 6.4 多因素对导叶冷却结构设计优化结果的影响 | 第178-184页 |
| 6.4.1 气动传热参数与材料性能对必要冷气量的影响 | 第179-182页 |
| 6.4.2 辐射、入口温度不均匀与旋流对气膜冷却布置的影响 | 第182-184页 |
| 6.5 本章小结 | 第184-185页 |
| 第7章 结论与展望 | 第185-189页 |
| 7.1 本文工作总结 | 第185-186页 |
| 7.2 主要结论及创新点 | 第186-188页 |
| 7.3 工作展望 | 第188-189页 |
| 参考文献 | 第189-203页 |
| 致谢 | 第203-205页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第205-207页 |
