小型部分进气亚声速涡轮流动损失研究及优化

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1、第43卷第1期火箭推进v。1．43．№．1：!：2竺：望．．．JouRNALoFRocKETPRoPul5IoNFeb．201711111竺竺竺!竺!!!!!!!!=!=!竺!=!!!!竺!====!!!!!竺!=!!』耋兰兰兰。小型部分进气亚声速涡轮流动损失研究及优化郑晓宇，林奇燕，王磊(北京航天动力研究所，北京100076)摘要：为拓展某小型部分进气亚声速涡轮的应用能力，要求进一步提高其气动性能。使用Numeca商用计算流体力学软件建立了原型部分进气涡轮流道的全环域网格，进行了流场的粘性数值仿真，通过与相同叶型全周进气式涡轮的流场对比分析，揭示了

2、部分进气式涡轮的流动机理和流动损失分布规律。在流场结构研究的基础上，对原型涡轮的动叶进行了改型优化，将动叶叶型由原来的纯冲击式叶型改为略带反力度的叶型，流场仿真结果表明涡轮效率提高了5个百分点。通过对改型前后2种部分进气式涡轮气动参数分布情况的对比分析，表明略带反力度的动叶叶型能有效减小部分进气式涡轮非进气扇区动叶通道内的回流损失，对提高涡轮性能有利，可为同类涡轮的气动设计提供参考。关键词：亚声速涡轮；部分进气；流动损失；优化中图分类号：V430—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2017101—0032—05Researchandop

3、timizationfornow10ssofasmall上(esearcnandoptlmlzatlon士．orf】ow】ossofasmallpartialadmissionsubsonicturbineZHENGXiaoyu，LINQiyan，WANGLei(BeijingAerospacePropulsion111stitute，Beijing100076，China)Absmlct：Inordertoexpandtheapplicationofasmallpartialadmissionsubsonicturbine．itsaerodynam

4、lcper士onnancelsrequiredtobeimproVed如rther．ThecommercialuseCFDso矗wareNumecalsusedtobulldanentireannulardomain铲idoftheprototypepartialadmissionturbineflowpatnandconcIuctaV1scldnumericalsimulationofnowfield．111con仃astwiththenowfieldofthefhlladmlsslonturbmewlththesamebladeprofile，t

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7、回日期：2016—09～1l作者简介：郑晓宇(1979一)，女，工程师，研究领域为液体火箭发动机涡轮泵设计第43卷第1期郑晓宇，等：小型部分进气亚声速涡轮流动损失研究及优化33improVememofturbineperfomance．Thisstudycano虢rareferencefortheaerod)，11锄icdesi黟ofthesamekindoftllrbines．Ke)啊Drds：subsonicturbine；paItialadmission；nowfield；optimization0引言随着太空探索活动的发展，多次启动、小推力高

8、性能液体火箭发动机的应用前景越来越广阔。根据工作需求，小推力发动机的涡轮具有结构尺寸小、流量小及落压比低的特