詹洪飞,　黄　帅,　杨欣毅

(1.海军驻常州地区航空军事代表室,江苏 常州　213022;2.海军航空工程学院飞行器工程系,山东 烟台　264001)



多级涡轮工作流场的数值仿真研究

詹洪飞1,黄帅1,杨欣毅2

(1.海军驻常州地区航空军事代表室,江苏 常州213022;2.海军航空工程学院飞行器工程系,山东 烟台264001)

摘要：利用计算流体力学的前处理软件,对某型涡轴发动机的燃气、自由涡轮进行了三维叶型建模。在考虑燃气比热变化、部件之间相互影响的基础上,通过燃气涡轮、自由涡轮流场的联合计算获得了多级涡轮工作流场的参数分布。计算结果表明:该小尺寸涡轮叶顶间隙对工作性能有显著影响,不同工作状态下燃气涡轮-支板-自由涡轮之间的匹配工作也会影响涡轮的工作效率。

关键词：涡轮; 前处理; 流场; 数值仿真

1引言

航空燃气轮机的涡轮是发动机最为关键的部件之一,其气动性能的预测对发动机性能分析和发动机的改进有重要的意义[1]。但是作为典型的高温、高速燃气流中工作的热端部件,涡轮的性能测试实验难度很大。正因为如此计算流体力学(CFD)作为一种数值分析工具近年来在叶轮机械的流场分析中得到了广泛的应用[2-3]。在国内,借助于各种CFD通用软件和专用的叶轮气动流场分析软件,对压气机、涡轮等叶轮部件流场进行分析研究的工作已经较多[4-7],等对多级叶轮机械前处理和多部件流场的联合计算尚不多。

某型涡轴发动机是带有自由涡轮的小型航空燃气轮机,由于发动机改型,燃气涡轮、自由涡轮进行了局部修型[8],需要对发动机涡轮流场参数分布进行分析,确认能涡轮性能否达到设计要求。……