| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-37页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-13页 |
| 1.2 高负荷涡轮流动和损失特点 | 第13-15页 |
| 1.3 端区流动机理研究概述 | 第15-20页 |
| 1.3.1 端壁二次流研究 | 第15-18页 |
| 1.3.2 叶尖泄漏流/涡研究 | 第18-20页 |
| 1.4 涡轮端区流动非定常性的研究状况及述评 | 第20-28页 |
| 1.4.1 尾迹通过下游叶片排产生的干涉 | 第21-24页 |
| 1.4.2 二次流与下游叶片排干涉 | 第24-26页 |
| 1.4.3 二次流与激波干涉 | 第26-27页 |
| 1.4.4 二次流与吸力面分离泡干涉 | 第27-28页 |
| 1.5 涡轮端区流动损失控制方法研究状况及述评 | 第28-33页 |
| 1.5.1 端壁二次流损失控制技术研究 | 第29-32页 |
| 1.5.2 叶尖泄漏流损失控制技术研究 | 第32-33页 |
| 1.6 本文的工作 | 第33-37页 |
| 1.6.1 研究目的 | 第33-34页 |
| 1.6.2 研究内容 | 第34-35页 |
| 1.6.3 论文组织结构 | 第35-37页 |
| 第二章 数值计算和叶栅实验方法 | 第37-63页 |
| 2.1 引言 | 第37-38页 |
| 2.2 数值计算方法 | 第38-51页 |
| 2.2.1 雷诺平均(RANS)方法 | 第38-43页 |
| 2.2.2 涡求解方法（Eddy-Resolving Method） | 第43-47页 |
| 2.2.3 转/静交界面处理方法 | 第47-51页 |
| 2.3 数值计算方法的实验考核 | 第51-55页 |
| 2.3.1 端壁二次流的模拟 | 第51-54页 |
| 2.3.2 超声速流动的模拟 | 第54-55页 |
| 2.4 叶栅实验方法 | 第55-61页 |
| 2.4.1 实验风洞装置 | 第55-56页 |
| 2.4.2 实验叶栅 | 第56-58页 |
| 2.4.3 实验流场测量 | 第58-59页 |
| 2.4.4 彩色油流显示技术 | 第59-61页 |
| 2.5 本章小结 | 第61-63页 |
| 第三章 涡轮转子端区三维流动精细结构数值模拟研究 | 第63-87页 |
| 3.1 数值模型 | 第63-68页 |
| 3.1.1 研究对象及计算域 | 第63-64页 |
| 3.1.2 计算网格及求解边界设置 | 第64-65页 |
| 3.1.3 转子叶顶凹腔的模拟 | 第65-66页 |
| 3.1.4 叶尖机匣台阶及机匣冷气注入的模拟 | 第66-68页 |
| 3.2 叶片端区流动结构特征计算分析 | 第68-76页 |
| 3.2.1 转子轮毂通道涡系结构分析 | 第70-73页 |
| 3.2.2 转子机匣通道涡系结构分析 | 第73-75页 |
| 3.2.3 叶尖间隙泄漏流及泄漏涡分析 | 第75-76页 |
| 3.3 叶尖间隙尺度对机匣通道涡的影响 | 第76-78页 |
| 3.4 转子叶顶凹腔对叶尖泄漏流的影响 | 第78-81页 |
| 3.4.1 凹腔内无冷气排入 | 第78-79页 |
| 3.4.2 凹腔内有冷气排入 | 第79-81页 |
| 3.5 叶尖机匣台阶及机匣冷气注入对尖区流动的影响 | 第81-84页 |
| 3.5.1 机匣冷气注入的影响机理 | 第82-83页 |
| 3.5.2 机匣台阶的影响机理 | 第83-84页 |
| 3.6 本章小结 | 第84-87页 |
| 第四章 叶尖泄漏涡不稳定性机制及对高负荷涡轮设计的启示 | 第87-119页 |
| 4.1 数值模型 | 第87-89页 |
| 4.1.1 计算网格及求解设置 | 第88-89页 |
| 4.1.2 周期性非定常来流条件的模拟 | 第89页 |
| 4.1.3 本章算例 | 第89页 |
| 4.2 叶尖泄漏涡不稳定破碎的流动特征 | 第89-91页 |
| 4.3 叶尖泄漏涡的破碎机理 | 第91-100页 |
| 4.3.1 涡核稳定性 | 第92-94页 |
| 4.3.2 表面涡层稳定性 | 第94-99页 |
| 4.3.3 叶尖泄漏涡不稳定性及旋涡破碎机制 | 第99-100页 |
| 4.4 激波对叶尖泄漏涡的干涉作用 | 第100-108页 |
| 4.4.1 激波对涡核稳定性的影响 | 第100-102页 |
| 4.4.2 涡量分离区 | 第102-104页 |
| 4.4.3 激波对涡层稳定性的影响 | 第104-108页 |
| 4.5 来流尾迹对叶尖泄漏涡的干涉作用 | 第108-110页 |
| 4.5.1 尾迹与叶尖泄漏涡的干涉 | 第108-109页 |
| 4.5.2 泄漏涡稳定性分析 | 第109-110页 |
| 4.6 对高负荷涡轮转子叶片设计的启示 | 第110-116页 |
| 4.6.1 设计思想及设计结果 | 第110-112页 |
| 4.6.2 定常计算气动性能分析 | 第112-114页 |
| 4.6.3 泄漏涡稳定性分析 | 第114-116页 |
| 4.7 本章小结 | 第116-119页 |
| 第五章 流向涡与下游叶片排干涉机理及流动控制研究 | 第119-141页 |
| 5.1 数值模型 | 第119-121页 |
| 5.1.1 计算域及网格设置 | 第119-120页 |
| 5.1.2 边界条件及求解设置 | 第120-121页 |
| 5.2 流向涡与下游叶片排相互作用 | 第121-134页 |
| 5.2.1 流向涡在下游叶片通道内输运过程 | 第121-128页 |
| 5.2.2 流向涡与下游叶片的相互作用 | 第128-132页 |
| 5.2.3 流向涡对下游叶片端壁二次流发展的影响 | 第132页 |
| 5.2.4 流向涡对下游叶片气动性能的影响 | 第132-134页 |
| 5.3 叶片倾斜/弯曲对流向涡/叶片排干涉的影响 | 第134-139页 |
| 5.3.1 叶片倾斜/弯曲的造型 | 第134-135页 |
| 5.3.2 弯曲对涡/叶排干涉的影响 | 第135-137页 |
| 5.3.3 倾斜对涡/叶排干涉的影响 | 第137-139页 |
| 5.4 本章小结 | 第139-141页 |
| 第六章 端壁二次流与分离泡干涉机理及流动控制研究 | 第141-161页 |
| 6.1 研究对象及数值模型 | 第141-144页 |
| 6.1.1 计算域及网格设置 | 第141页 |
| 6.1.2 边界条件及求解设置 | 第141-142页 |
| 6.1.3 数值计算与实验结果的对比 | 第142-144页 |
| 6.2 端壁二次流对分离泡转捩的影响 | 第144-149页 |
| 6.2.1 对时均分离泡的影响 | 第144-146页 |
| 6.2.2 对分离转捩过程的非定常影响 | 第146-148页 |
| 6.2.3 对边界层转捩机制的影响 | 第148-149页 |
| 6.3 分离泡转捩对端壁二次流的影响 | 第149-151页 |
| 6.3.1 通道涡的稳定性 | 第149-150页 |
| 6.3.2 壁面涡及干涉区域二次流的稳定性 | 第150-151页 |
| 6.4 带状前缘对二次流及其干涉作用的影响 | 第151-158页 |
| 6.4.1 带状前缘设计方法 | 第151页 |
| 6.4.2 水滴型带状前缘设计 | 第151-152页 |
| 6.4.3 带状前缘设计参数的影响 | 第152-154页 |
| 6.4.4 实验结果分析 | 第154-157页 |
| 6.4.5 LES结果分析 | 第157-158页 |
| 6.5 本章小结 | 第158-161页 |
| 第七章 总结与展望 | 第161-167页 |
| 7.1 主要结论 | 第161-164页 |
| 7.2 主要创新点 | 第164-165页 |
| 7.3 工作展望 | 第165-167页 |
| 参考文献 | 第167-183页 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文 | 第183-185页 |
| 致谢 | 第185-187页 |
| 附录I：新设计转子叶尖叶型几何坐标 | 第187-189页 |
