叶尖间隙控制系统供气部件特性及模拟方法

摘要：

针对低压涡轮叶尖间隙控制系统中典型供气管路,即圆形截面90°弯曲冷却管,开展其工作特性和模拟方法研究.通过1∶1单管模型试验结合三维数值模拟方法,研究了冷却管上冲击孔的出流特性,分析了进气参数、冲击孔排布对冷却管内气体流动及流量分配的影响规律.在此基础上,提出了基于冲击孔进口有效总压概念的冷却管一维网络流动计算模型,建立了低压涡轮叶尖间隙系统中典型供气管路的一维网络流动计算方法,并应用于某型发动机组件流量特性试验设计中.研究中发现,随着远离进口位置,冷却管冲击孔出流流量和冲击孔流量系数逐步增加;随着进口雷诺数的增加,冷却管内冲击孔出流流量均有所增加,而冲击孔流量系数基本保持不变.试验数据和计算结果比对表明,所建立的一维网络流动计算模型可以准确模拟出冷却管的出流特性,计算结果同组件流量特性试验数据之间最大相对误差为4.5％,在叶尖间隙控制系统这类系统复杂流路的流动问题分析中具有良好的应用效果.

关键词：叶尖间隙控制、冷却管、流动特性、冲击孔、一维网络流动计算模型

所属期刊栏目：32

分类号：V231(航空发动机（推进系统）)

在线出版日期：2017-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：932-941