摘要：对某重型燃气轮机的第一级透平静叶前缘气膜冷却特性进行了数值模拟研究,计算采用CFX5商业程序,主要研究了叶片前缘,尤其是滞止线附近的气膜冷却效果、传热及冷气喷射对气动性能的影响.通过对原始设计的计算结果进行分析,给出了针对静叶前缘气膜冷却结构的两种改进设计,得到的计算结果与原始设计相比,获得了更好的冷气覆盖效果.

摘要：本文对某重型燃机进口导叶的冷却方案进行研究,用闭式蒸汽冷却对传统设计的开式空气冷却改型,采用气热耦合方法分析对比了两者的冷却效果。结果表明,闭式蒸汽冷却简化结构的同时,增大了冷却效率,降低由冷却带来的损失。研究工作为进一步提高燃气轮机进口温度、优化叶片冷却结构奠定基础。

摘要：在低速风洞上,对某型弹用涡扇发动机涡轮低压导向器原型和改型进行了变工况条件下的详细流场测量。与原型低压导向器相比,改型低压导向器多种几何参数发生了改变,主要包括采用优化的子午型线、正弯叶片、后部加载叶型以及前缘负冲角设计等,因此二者的冲角特性有较大差异。实验分别对两种导向器叶栅测量了3种工况条件,分别为正冲角工况、设计工况和负冲角工况,并对结果进行了对比分析。实验结果显示:改型不仅在设计工况下能量损失较小,而且具有较好的攻角适应性,表现为在所测工况范围内叶栅出口总压损失随工况的变化幅度很小,而原型出口损失则对冲角敏感,损失变化幅度相对较大。

摘要：将非均匀有理B样条(NURBS)曲线及节点插入算法应用到透平叶栅的二维参数化造型,可以兼顾造型参数的实际物理意义和型线调节的灵活性;将控制点可调的NURBS曲线应用到三维叶片积叠线造型,能够构造任意形状的弯、扭、掠叶片.在此基础上搭建的透平叶片三维气动优化平台,将参数化造型、网格自动划分、流体计算并行求解集成在一起,应用实验设计和响应面分析方法进行多目标寻优.对某单级实验透平分别进行单排叶片和整级优化后,单排叶片总压损失降低了0.57%;单级绝热效率提高了0.8%.

摘要：采用数值计算方法对具有大扩张角中间机匣的某型涡轮低压级子午流道型线进行了改型设计 ,提出了7种型线设计方案 ,并应用N S方程全三维粘性求解程序对 7种方案进行了验算。结果表明 :子午扩张型流道外壁型线的改变 ,对低压导向器出口能量损失的影响是显著的 ,设计气动性能优良的子午扩张型线能明显削弱由于大扩张角引起的气流分离 ,降低涡轮低压级的损失。

摘要：采用数值计算方法对某型低压导向器原型和改型进行了数值模拟 ,导向器的子午流道具有一个较长的机匣且过渡段且机匣段具有较大外壁扩张角 ,气流易在此处分离恶化导向器叶栅进口流动。数值研究表明 :机匣外壁和叶型的优化设计改善了导向器的气动性能 ,在计算域初始条件相同的情况下 ,导向器能量损失显著降低。

摘要：本文采用流-热-固耦合方法,对某燃气轮机透平动叶的流场、温度场以及应力分布进行了计算分析,并据此对叶片的蠕变寿命进行了计算,得到了蠕变寿命云图,发现该叶片的寿命最短点与温度最高点、应力最大点不在同一位置。相较于传统的选取温度最高和应力最大的节点作为危险点进行寿命分析的方法,对叶片所有节点进行寿命计算,形成寿命云图的方法,能更加直观准确地找到寿命最短的位置,从而更好地评估设计方案。