| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 注释表 | 第14-15页 |
| 缩略词 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-28页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 高负荷跨声速涡轮激波控制技术需求分析 | 第17-21页 |
| 1.2.1 涡轮叶栅尾缘激波形成机理 | 第17页 |
| 1.2.2 激波/边界层相互干扰 | 第17-18页 |
| 1.2.3 激波/尾迹相互干扰 | 第18-20页 |
| 1.2.4 激波对下游叶排的影响 | 第20-21页 |
| 1.3 现有跨声速涡轮激波损失控制技术 | 第21-27页 |
| 1.3.1 低激波损失叶片优化设计 | 第21-24页 |
| 1.3.2 冷却射流控制激波强度 | 第24-25页 |
| 1.3.3 激波的非定常作用控制技术 | 第25-27页 |
| 1.4 本文主要研究工作 | 第27-28页 |
| 第二章 研究方法 | 第28-39页 |
| 2.1 数值模拟与风洞试验 | 第28-29页 |
| 2.2 数值模拟方法 | 第29-31页 |
| 2.2.1 控制方程 | 第29-30页 |
| 2.2.2 湍流模型 | 第30-31页 |
| 2.3 跨声速涡轮叶栅算例验证 | 第31-36页 |
| 2.3.1 高压涡轮转子叶栅HS1A | 第31-34页 |
| 2.3.2 高压涡轮导叶叶栅NRCC | 第34-36页 |
| 2.4 跨声速涡轮平面叶栅风洞试验 | 第36-38页 |
| 2.4.1 风洞试验台 | 第36-37页 |
| 2.4.2 叶栅试验件 | 第37页 |
| 2.4.3 试验测量方法 | 第37-38页 |
| 2.5 小结 | 第38-39页 |
| 第三章 跨声速涡轮叶栅试验与数值模拟研究 | 第39-52页 |
| 3.1 Rolls-Royce跨声速涡轮平面叶栅试验研究 | 第39-41页 |
| 3.2 典型跨声速涡轮导叶和转子叶栅流动分析 | 第41-51页 |
| 3.2.1 导叶和转子叶栅几何模型 | 第41-42页 |
| 3.2.2 叶栅设计点流场分析及流动特性 | 第42-44页 |
| 3.2.3 导叶叶栅流场特性研究 | 第44-48页 |
| 3.2.4 转子叶栅流场特性研究 | 第48-51页 |
| 3.3 小结 | 第51-52页 |
| 第四章 可控膨胀涡轮叶型设计方法研究 | 第52-66页 |
| 4.1 叶片型线曲率的重要性 | 第52-53页 |
| 4.1.1 曲率影响叶片表面边界层发展 | 第52-53页 |
| 4.1.2 曲率影响跨声速涡轮尾缘激波 | 第53页 |
| 4.2 可控膨胀叶型设计数学模型 | 第53-62页 |
| 4.2.1 压力面Bezier样条曲线设计 | 第54-55页 |
| 4.2.2 吸力面尾缘段变阶多项式设计 | 第55-57页 |
| 4.2.3 吸力面中间段预置曲率设计 | 第57-59页 |
| 4.2.4 吸力面前缘段样条曲线设计 | 第59-60页 |
| 4.2.5 叶型积叠 | 第60-62页 |
| 4.3 叶型设计数学模型验证 | 第62-64页 |
| 4.3.1 转子叶型设计验证 | 第62-63页 |
| 4.3.2 导叶叶型设计验证 | 第63-64页 |
| 4.4 小结 | 第64-66页 |
| 第五章 低激波损失叶型优化设计研究 | 第66-82页 |
| 5.1 NASA/GE RS叶片优化设计 | 第66-67页 |
| 5.2 叶型正问题优化设计方法 | 第67-68页 |
| 5.2.1 试验设计方法 | 第67页 |
| 5.2.2 响应面模型 | 第67-68页 |
| 5.2.3 中心复合方法 | 第68页 |
| 5.3 基于DOE的跨声速涡轮低激波损失叶型优化设计 | 第68-77页 |
| 5.3.1 明确研究问题 | 第69页 |
| 5.3.2 几何参数化和关键参数筛选分析 | 第69-72页 |
| 5.3.3 试验方案设计 | 第72-74页 |
| 5.3.4 转子叶栅正问题优化结果 | 第74-76页 |
| 5.3.5 导叶叶栅正问题优化结果 | 第76-77页 |
| 5.4 可控膨胀概念 | 第77-81页 |
| 5.5 小结 | 第81-82页 |
| 第六章 基于鼓包的消波设计流动控制方法研究 | 第82-105页 |
| 6.1 激波损失控制方法研究思路 | 第82-83页 |
| 6.2 消波设计流动控制方法 | 第83-98页 |
| 6.2.1 消波设计概念 | 第83页 |
| 6.2.2 激波函数 | 第83-84页 |
| 6.2.3 鼓包几何型线描述 | 第84-85页 |
| 6.2.4 鼓包对激波的控制效果及内在机理 | 第85-90页 |
| 6.2.5 鼓包参数影响规律研究 | 第90-98页 |
| 6.2.6 鼓包控制小结 | 第98页 |
| 6.3 可控膨胀概念和消波设计同时应用 | 第98-101页 |
| 6.4 激波控制叶型非设计点性能计算分析 | 第101-104页 |
| 6.5 小结 | 第104-105页 |
| 第七章 研究总结与展望 | 第105-107页 |
| 7.1 研究总结 | 第105-106页 |
| 7.2 工作展望 | 第106-107页 |
| 参考文献 | 第107-114页 |
| 致谢 | 第114-115页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第115页 |