喷嘴结构对去旋系统性能影响的数值研究

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1、中图分类号：V232.3论文编号：102870218-S048学科分类号：080702硕士学位论文喷嘴结构对去旋系统性能影响的数值研究研究生姓名张光宇学科、专业航空宇航推进理论与工程研究方向传热与燃烧指导教师王锁芳教授南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二О一七年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringNumericalInvestigat

2、iononEffectsofVariedDe-swirlNozzleConfigurationsintheInternalAirSystemAThesisinAerospacePropulsionTheoryandEngineeringByZhangGuangyuAdvisedbyProfessorWangSuofangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,20

3、17承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要航空发动机是一种在高温高压下运转的高速旋转

4、机械。高性能的航空发动机必然需要高效的冷却封严系统，而这些需求最终都归结到对冷气品质的高要求上。去旋系统作为引气过程的重要一环，其性能的优劣对冷气品质产生重要影响。为了探索去旋喷嘴式减涡器的结构变化对共转盘腔径向内流压力损失的影响规律，对不同工况和喷嘴结构下的去旋系统开展了数值研究。具体研究内容有：（1）对喷嘴结构的常用结构变化形式进行分析，总结出几种典型的结构变化形式，并设计只具有单一结构变化形式的去旋喷嘴进行数值模拟研究；（2）针对喷嘴截面为矩形的去旋喷嘴，展开了喷嘴截面无量纲宽度对去旋系统性

5、能影响规律的研究。研究表明：去旋喷嘴可有效提高共转盘腔内压力损失开始急剧增长的临界转速；方形喷嘴与圆形喷嘴降低压力损失效果接近；缩小喷嘴入口方向与气流旋转速度方向之间的夹角可有效改善喷嘴的进气条件；同一周向位置，喷嘴总流通面积保持不变，沿轴向增加喷嘴数目会造成更多的压力损失；随着矩形截面去旋喷嘴的截面无量纲宽度的增大，盘腔内的压力损失先减小后增大，对应最小压力损失的无量纲宽度随着转速的增大而增大。关键词：去旋喷嘴，喷嘴结构，矩形截面，流场结构，压力损失I喷嘴结构对去旋系统性能影响的数值研究ABST

6、RACTAeroengineisakindofhigh-speedrotatingmachineoperatingunderhightemperatureandpressure.High-performanceaero-enginesinevitablyrequireefficientcoolingandsealingsystems,allofwhichultimatelydependonhigh-qualitycoolingair.Asanimportantpartoftheairbleedsy

7、stem,theperformanceofthede-swirlsystemhasanimportantinfluenceonthequalityofcoolingair.Inordertoexploretheinfluenceofthestructurechangeofthede-swirlnozzleonthepressurelossofcoolingairintheradialinflowprocessintheco-rotatingdisccavity,numericalstudieson

8、thede-rotatingdisccavitysystemunderdifferentconditionsandwithnozzlestructureswerecarriedout.Themainresearchcontentsareasfollows:(1)Analyzedthecommonstructuralchangesofthenozzlestructure,summarizedseveraltypicalstructuralchanges,anddesignedanum