三维非定常流动计算及其在轴流涡轮中的应用

simon21

1、项目的提出及可行性分析：

叶轮机械三维非定常流动计算正在步入工程化的实用阶段，其核心内容是考虑叶片排间的相互干涉问题(Blade Row Interaction)，重点研究叶片周向布置及叶片排间的间隙对效率的影响。目前国内外这方面的研究在进行，计算结果很多，且已有部分试验结果。

求解轴流透平跨音速级三维流动与结构耦合问题，对提高低压透平级的效率和长叶片安全可靠性，特别是新设计开发高效安全长叶片级具有重要的应用价值，这也是世界性前沿课题。目前清华与东南大学已有这方面的研究计算，还拟与乌克兰国家科学院进行合作，开展这方面的工作，目标是开发大功率级的高效安全末级长叶片。



2、项目拟解决的关键技术问题：

⑴开发软件的非定常流动计算功能

⑵不同叶片周向布置的多级非定常流动计算分析

⑶不同级静动叶间隙及级与级间的间隙对流动影响非定常计算分析

⑷考虑叶片数的非定常流动对效率影响的计算与分析

⑸总结非定常气动设计特点及其与几何参数的关系

⑹开发求解轴流透平跨音速级三维流动与结构的耦合计算程序

⑺进行1000mm,710mm及668mm末级长叶片的计算，并与710mm和668mm的试验结果进行比较分析，进行颤振、动应力及效率的综合比较。

⑻进行1200mm长叶片开发设计的工程化应用工作。



3、项目完成后的实用价值，市场前景及可产生的经济和社会效益：

提高机组效率和叶片安全可靠性。