高膨胀比跨音速涡轮的设计研究-动力机械及工程专业论文

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1、优秀毕业论文大连理工大学硕士学位论文高膨胀比跨音速涡轮的设计研究姓名：班海波申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：黄钟岳;迟万阳20020621精品参考文献资料优秀毕业论文摘要参数设计法和Bezier曲线综合利用成为平面叶栅设计的主导方法：小径高比的叶片采用静叶片的正倾斜的方法能够有效地控制流道内部的径向二次流和叶栅顶部的分离流动：高膨胀比超I临界涡轮动叶顶部采用缩放通道能够增加通流能力和降低叶栅出口的激波强度：采用上述方法和措施，设计出两套新型跨音速超临界涡轮。然后用FineEURANUS／turbo解算程序，采用动静叶栅联算方

2、式，对两种新设计的涡轮进行三维粘性流场分析，得到涡轮级内的压力、速度，焓、熵等分布结果。根据计算分析结果对涡轮叶片进行优化设计。关键词：高膨胀比：涡轮：动静叶栅CFD联算：三维流场分析：优化精品参考文献资料优秀毕业论文AbstractParameterdesignmethodwithBeziercurveisthemainmethodofcreatingbladesection．Themethodofforwardleaningstatorblade，whichcaneffectivelycontroltheradialsecondflow

3、andthetopseparateflow,isappliedtothedesignofthesmalldiameter—heightratioblade．Lavalchannelisadoptedtotherotorbladetopintheconditionofhighexpansionratioandsupercriticalflowtoimprovethemassflowandreducetheshockwaveintensity．Twonewtypesoftransonicturbinesweredesignedbymeansof

4、theabovemeasuresandmethods．A3-Dnumericalsimulationsystem，basedontheflow—analyzingprogramFineEURANUS／Turbo，hasbeenusedtoanalyzetheflowinthetwonewtypesofturbines．Forgettingthedistributionresultsofpressure，velocity，entropy，enthalpyandotherparametersbymeansofstator／rotorintera

5、ction．NumericalsimulationshavebeencarriedoutrepeatedlytooptimizethegeometryofthebladesonthebasisofthecalculationandanalysisKeywords：Highexpansionratio；Turbinedesign；Rotor／statorinteraction；Numericalsimulation；Optimization精品参考文献资料优秀毕业论文高膨胀比跨音速涡轮的设计研究第一章绪论1．1高膨胀比跨音速涡轮设计应用的背景

6、现代内燃机车离不开增压器，其功率的发挥和性能的提高在很大程度上取决于增压器性能的提高。当前世界内燃机车柴油机向不断提高平均有效压力、不断降低燃油消耗率、提高寿命和降低排放减少污染方向发展。美国通用电气公司柴油机已由7FDL型发展到7HDL型，其平均有效压力由19．9bar提高到21．21bar；我国的16V240ZJE型柴油机在实验室的平均有效压力将达到23bar。国外先进柴油机上通过采用高效率的涡轮增压器，先进的采油系统及结构、提高爆发压力、改善燃油雾化和燃烧，已使内燃机车四冲程柴油机的燃油消耗率达1899／kW．h。我国240及280型

7、柴油机的油耗率还长期停留在205—2109／kW．h的水平上。与国外先进水平柴油机相比还有较大差距。提高柴油机寿命为提高柴油机运用效率和降低维修费用是至关重要的。柴油机排放对内燃机车乘务员、乘客、及铁路沿线居民的健康都有影响。特别是长大隧道群区，内燃机车有害排放的产生应当受到重视。所有这些都与涡轮增压器压比和性能有着极其密切的关系。现代柴油机上涡轮增压器的输入功占柴油机输出功50％以上。例如ZN3tO型增压器在高原配机时其涡轮前输入的燃气功己占16V240ZJB柴油机输出功的48％。所以，涡轮增压器在提供柴油机必需的增压压力的同时，应最大限

8、度的提高涡轮增压器的效率。以最大限度地利用柴油机气缸排气余热，使之转化为提高空气的增压压力及质量，或利用其剩余功率(动力涡轮)。总之，随着柴油机功率的提高，增压器需要更高的高压比