| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 引言 | 第13页 |
| 1.2 变几何涡轮的基本原理及结构 | 第13-15页 |
| 1.3 国内外变几何涡轮技术的研究发展和应用 | 第15-17页 |
| 1.3.1 变几何涡轮技术在船舶燃气轮机领域的应用 | 第15-16页 |
| 1.3.2 变几何涡轮在航空领域应用 | 第16-17页 |
| 1.3.3 变几何涡轮在汽车领域的应用 | 第17页 |
| 1.4 变几何涡轮的损失构成 | 第17-18页 |
| 1.4.1 传统定几何涡轮损失 | 第17-18页 |
| 1.4.2 变几何涡轮损失 | 第18页 |
| 1.5 涡轮叶尖间隙泄漏流动的研究进展 | 第18-19页 |
| 1.6 涡轮叶尖间隙泄漏控制方法研究进展 | 第19-23页 |
| 1.6.1 被动控制法 | 第19-22页 |
| 1.6.2 主动控制法 | 第22-23页 |
| 1.7 本文研究的内容 | 第23-25页 |
| 第2章 数值方法 | 第25-30页 |
| 2.1 引言 | 第25页 |
| 2.2 软件介绍 | 第25-26页 |
| 2.2.1 前处理器 | 第25页 |
| 2.2.2 求解器 | 第25-26页 |
| 2.2.3 后处理软件 | 第26页 |
| 2.3 数值模拟方法 | 第26-28页 |
| 2.3.1 控制方程 | 第26-27页 |
| 2.3.2 湍流模型 | 第27-28页 |
| 2.3.3 壁面函数 | 第28页 |
| 2.3.4 边界条件设置 | 第28页 |
| 2.4 数据处理公式 | 第28-29页 |
| 2.5 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 变几何涡轮平面叶栅试验研究 | 第30-55页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 试验目的 | 第30页 |
| 3.3 试验的相关测量参数 | 第30-33页 |
| 3.3.1 叶栅进出口参数测量 | 第31页 |
| 3.3.2 叶片表面型面压力分布 | 第31-32页 |
| 3.3.3 叶顶间隙压力分布 | 第32-33页 |
| 3.4 试验器件以及相关的测量设备 | 第33-38页 |
| 3.4.1 变几何涡轮平面叶栅介绍 | 第33-34页 |
| 3.4.2 五孔探针测量仪的介绍 | 第34-36页 |
| 3.4.3 变几何涡轮平面叶栅试验气动参数测量系统 | 第36-37页 |
| 3.4.4 试验气源及气源与风洞的选择 | 第37-38页 |
| 3.5 涡轮叶栅试验台原理 | 第38-39页 |
| 3.6 试验方案 | 第39-41页 |
| 3.6.1 安装试验设备 | 第39页 |
| 3.6.2 检查相关试验设备是否正常 | 第39-40页 |
| 3.6.3 打开测量系统、传感器数据柜与启动风机 | 第40页 |
| 3.6.4 测量各参数 | 第40-41页 |
| 3.7 试验数据的整理 | 第41-44页 |
| 3.7.1 叶栅坐标系统 | 第41页 |
| 3.7.2 二次流的公式 | 第41-42页 |
| 3.7.3 数据处理公式 | 第42-43页 |
| 3.7.4 误差分析 | 第43-44页 |
| 3.8 流场的分析 | 第44-54页 |
| 3.8.1 实验条件 | 第44页 |
| 3.8.2 出口截面总压损失系数分布 | 第44-46页 |
| 3.8.3 端壁静压分布 | 第46-49页 |
| 3.8.4 出口总压损失系数径向分布 | 第49-51页 |
| 3.8.5 出口气流角径向分布 | 第51-53页 |
| 3.8.6 涡轮静压系数分布 | 第53-54页 |
| 3.9 本章小结 | 第54-55页 |
| 第4章 变几何涡轮叶栅端区优化结构分析 | 第55-83页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 湍流模型和网格敏感性的验证 | 第55-59页 |
| 4.2.1 计算模型介绍 | 第55-56页 |
| 4.2.2 计算域网格划分 | 第56-58页 |
| 4.2.3 网格敏感性验证 | 第58页 |
| 4.2.4 边界条件设置 | 第58-59页 |
| 4.3 实验测量结果与数值模拟结果对比 | 第59-61页 |
| 4.3.1 叶片静压系数分布 | 第59-60页 |
| 4.3.2 叶片出口总压损失系数分布 | 第60-61页 |
| 4.4 凹槽密封的计算模型和计算域网格划分 | 第61-64页 |
| 4.4.1 凹槽密封的计算模型 | 第61-63页 |
| 4.4.2 计算域网格划分 | 第63-64页 |
| 4.4.3 边界条件的设置 | 第64页 |
| 4.5 凹槽布置密封肋条对涡轮性能影响 | 第64-74页 |
| 4.5.1 泄漏率及总压恢复系数比较 | 第64-65页 |
| 4.5.2 B2B截面静压分布比较 | 第65-66页 |
| 4.5.3 叶片端部叶片表面静压系数分布 | 第66-68页 |
| 4.5.4 端区三维流线图比较 | 第68-70页 |
| 4.5.5 叶片表面极限流线比较 | 第70-72页 |
| 4.5.6 沿轴向不同截面静熵分析 | 第72-73页 |
| 4.5.7 吸力面间隙质量流量图 | 第73-74页 |
| 4.6 涡轮平面叶栅变几何性能研究 | 第74-76页 |
| 4.6.1 涡轮平面叶栅的变几何模型 | 第74-75页 |
| 4.6.2 不同工况下的变几何涡轮参数的变化 | 第75-76页 |
| 4.7 不同工况下的变几何涡轮流场的变化 | 第76-81页 |
| 4.7.1 叶栅转动对叶栅顶部极限流线分布影响 | 第76-77页 |
| 4.7.2 不同叶高总压损失系数分析 | 第77-78页 |
| 4.7.3 沿轴向不同截面熵分布分析 | 第78-80页 |
| 4.7.4 导叶出口气流角沿叶高分布 | 第80-81页 |
| 4.8 本章总结 | 第81-83页 |
| 第5章 大子午扩张变几何涡轮端区优化结构分析 | 第83-107页 |
| 5.1 引言 | 第83-84页 |
| 5.2 计算流道模型 | 第84-85页 |
| 5.3 网格模型与边界条件 | 第85-86页 |
| 5.3.1 网格模型 | 第85-86页 |
| 5.3.2 边界条件 | 第86页 |
| 5.4 三种方案涡轮气动参数分析 | 第86-99页 |
| 5.4.1 泄漏量与效率 | 第86-87页 |
| 5.4.2 端部B2B面压力分布 | 第87-90页 |
| 5.4.3 出口截面的熵值分布图 | 第90-91页 |
| 5.4.4 导叶顶部三维泄漏流线 | 第91-92页 |
| 5.4.5 导叶表面静压的分布 | 第92-93页 |
| 5.4.6 导叶出口总压损失系数分布 | 第93-94页 |
| 5.4.7 可转导叶出口气流角 | 第94-95页 |
| 5.4.8 动叶叶顶间隙泄漏量 | 第95-96页 |
| 5.4.9 动叶表面极限流线分布 | 第96-97页 |
| 5.4.10 动叶顶部三维泄漏流线 | 第97-98页 |
| 5.4.11 动叶出口静熵分布 | 第98-99页 |
| 5.5 大子午扩张变几何涡轮叶顶凹槽密封的变几何特性 | 第99页 |
| 5.5.1 计算模型及方案 | 第99页 |
| 5.5.2 计算方案网格数 | 第99页 |
| 5.6 导叶转动对涡轮级流场的影响 | 第99-104页 |
| 5.6.1 动叶50%叶高表面的静压分布 | 第100页 |
| 5.6.2 流场的静压分布 | 第100-102页 |
| 5.6.3 可调导叶出口熵值分布 | 第102-103页 |
| 5.6.4 涡轮中间截面马赫数分布 | 第103-104页 |
| 5.7 变几何特性分析 | 第104-105页 |
| 5.8 本章总结 | 第105-107页 |
| 结论 | 第107-109页 |
| 参考文献 | 第109-115页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第115-116页 |
| 致谢 | 第116页 |
