跨音速离心式蒸汽透平原则性设计和性能研究

跨音速离心式透平是一种单级焓降大、占用空间小、结构简单、气动效率较高的新型透平,适合用于中小型工业透平或余能利用场所。以过热蒸汽为工质,借鉴常规透平的气动设计方法,并针对某小型轴流式蒸汽透平的进出口热力参数,进行跨音速离心式透平级的一维气动设计、三维数值模拟与优化以及变工况性能研究。数值模拟结果与一维气动设计基本一致,叶栅流道内流场合理、流线顺畅、效率较高,气动性能符合预期,说明离心式透平一维气动设计程序具有可靠性和有效性;最后,通过改变转速和背压,对离心式透平进行变工况分析,结果表明,在给定的变工况范围内,跨音速离心式透平具有较好的变工况性能。

前缘微小平板对翼型气动性能影响的实验研究

针对在大来流攻角下,NACA0015翼型发生的流动分离现象,在翼型吸力面前缘加装微小平板研究平板不同加装位置对翼型流动控制效果的影响。在风洞中,通过测力天平,得到翼型升阻力特性变化曲线;再通过烟线实验进行流场可视化。研究表明:当微小平板水平加装位置X=0,垂直加装位置Y=0.07c(c为翼型弦长)时,控制翼型流动控制效果最佳,失速攻角推迟了19°;在翼型前缘正前方或正上方一定距离加装微小平板,都能有效抑制翼型吸力面的流动分离,提高翼型的气动性能。