资源描述：
《考虑动静干涉的多级透平叶栅大攻角流动特性的三维数值分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、考虑动静干涉的多级透平叶栅大攻角流动特性的三维数值分析第45卷第6期2003年12月汽 轮 机 技 术TURBINETECHNOLOGYVol.45No.6Dec.2003考虑动静干涉的多级透平叶栅大攻角流动特性的三维数值分析冯永明1,刘顺隆1,刘 敏2,王 林2(1哈尔滨工程大学动力与核能工程学院,哈尔滨150001;2哈尔滨第七○三研究所,哈尔滨150036)摘要:采用全三维粘性数值模拟技术,利用由Menter基于k-ω模型和k-ε模型发展而成的BSL双方程湍流模型(BaselineModel),采用
2、“混合平面”方法传递级间参数,通过求解三维粘性可压缩Favre平均Navier-Stokes方程,对一个考虑应用变几何涡轮技术的舰船动力涡轮三维粘性流场进行了数值研究。变几何涡轮的显著特点是采用可调导叶技术,进而使其透平叶栅可能在大攻角范围内运行。由此通过多级计算,计及动静干涉效应和动叶顶间隙的影响,从而更准确地预测透平叶栅的大攻角流场特性,以期把握变几何涡轮———————————————————————————————————————————————技术的气动设计特点。关键词:可调导叶;多级透平;BSL
3、双方程模型;三维数值分析分类号:TK47文献标识码:A文章编号:100125884(2003)0620347203WithinaMultistageEnvironmentNumericalAnalysisofthe3DViscousFlowThroughtheTurbineFENGYong2ming1,LIUGLin2(1Collegeof,HarbinEngineeringUniversity,;2703ResearchInstitute,Harbin15001,China)——————————————
4、—————————————————————————————————Abstract:Oneofthetwo2equationeddy2viscosityturbulencemodelsofmenterinengineeringapplications,Baseline(BSL)modeltheoriginalk-ωmodelofwilcoxintheinnerregionoftheboundarylayerandswitchestotheimprovedk-εmodelforcompressibleflo
5、wintheouterregion.Usingmixingplanesbetweentheeightbladerows,theFavre-averageNavier-StokesequationscoupledtheBSLmodelisappliedtoanumericalsimulationof32Dviscousflowthroughthevariable-geometrypowerturbine,withinamultistageenvironment,theturbinecascadeswillp
6、robablyworkatlargeincidence,particularlyatreduced2mass2flowoperationbytheuseofpowerturbinevariableareanozzles(VAN).Thispaperpresentstheresultsofthemultistagesimulationincludingtipclearance,whichwillhelpustorealizetheaerodynamicperformanceofthevariable2geo
7、metrypowerturbineformarinegasturbine,aswellasthecomplexflowstructureoftheturbinecascadesatlargeincidence.Keywords:VAN;multistageturbine;BSLturbulencemodel;32Dnumericalanalysis0 前 言美国海军新一代船用燃气轮机———WR-21,正是基于间冷、回热和可调导叶(VAN)3大关键技术的有机配合使用,使其在大部分功率范围内具有一平坦的耗油率
8、曲线[1]。由此,燃气轮机变几何涡轮技术(动力涡轮采用VAN技术)研究具有现实的国防意义和重要应用前景。然而,变几何涡轮技术将有可能导致透平叶栅不得不在大攻角范围内运行[2],因此多级环境中透平叶栅大攻角流动特性研究对变几何涡轮技术应用具有重要意义。国内外学者的实验研究和理论研究表明[3-6]:透平叶栅的大攻角变化不仅往往导致分离流动并伴随着产生大的漩涡,从而使运行效率下降,而且有可能由于流动的不均匀导 收稿日期:200320
