| 高负荷涡轮端区非定常流动相互作用研究 |
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| 引用本文： | 綦蕾,邹正平,刘火星,李维.高负荷涡轮端区非定常流动相互作用研究[J].航空学报,2009,30(4):584-596. |
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| 作者姓名： | 綦蕾 邹正平 刘火星 李维 |
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| 作者单位： | 1. 北京航空航天大学,能源与动力工程学院,北京,100191
2. 株洲航空动力研究所,湖南,株洲,412002 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(50776003);;北京航空航天大学“蓝天科研新星”计划 |
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| 摘 要： | 采用三维黏性非定常数值模拟方法研究了某型高压涡轮端区非定常流动相互作用，着重研究了上游静子尾迹与转子二次流的非定常作用机制，同时还分析了负荷分布、激波等对端区非定常流动的影响。结果表明，静子尾迹的非定常作用一定程度减小了转子轮毂二次流的径向涡量；尾迹对流向涡量的影响取决于尾迹沿叶高的分布，当吸力面一侧的尾迹具有与二次流方向相反的流向涡量时，二次流的流向涡量减小；非定常效应还使得转子叶片根部负荷略为减小，也一定程度上抑制了转子轮毂二次流的发展。此外，受静子尾缘激波的影响，转子叶片表面负荷分布发生明显的周期性变化，导致叶片表面承受较强的非定常力，在涡轮设计中必须考虑。另外，通过计算涡轮级中的熵增和熵产，定量地分析了端区非定常相互作用产生的损失，并得到了一些有意义的结论。
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| 关 键 词： | 二次涡 上游尾迹 激波 非定常相互作用 涡轮 |
Unsteady Flow Interaction in Endwall Regions of High-loaded Turbine Stage |
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| Qi Lei,Zou Zhengping,Liu Huoxing,Li Wei.Unsteady Flow Interaction in Endwall Regions of High-loaded Turbine Stage[J].Acta Aeronautica et Astronautica Sinica,2009,30(4):584-596. |
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| Authors: | Qi Lei Zou Zhengping Liu Huoxing Li Wei |
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| Institution: | 1.School of Jet Propulsion;Beijing University of Aeronautics and Astronautics;Beijing 100191;China;2.Zhuzhou Aviation Powerplant Research Institute;Zhuzhou 412002;China |
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| Abstract: | An investigation into the unsteady flow interaction at the endwall region of a high-pressure turbine stage is performed by numerical simulation with a 3D unsteady viscous solver. The article examines the unsteady interaction between stator wakes and rotor passage vortices. The effects of blade loading and shockwaves are also revealed. The results indicate that periodic stator wakes can reduce the radial vorticity of hub passage vortex. The unsteady effects of stator wakes on the streamwise vorticity of hub ... |
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| Keywords: | passage vortex upstream wake shock wave unsteady interaction turbine |
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