摘要：为减少气冷涡轮气动设计难度,提出一套基于多级气冷涡轮考虑冷气掺混及随流道翘曲、变厚度的s1流面计算思路,编制了带冷气的翘曲s1流面薄片计算的参数化方法程序及网格自动生成程序,改良了传统平面薄片,对比分析了改良后平面薄片、翘曲s1流面薄片以及三维计算间差异,对某高压涡轮进行了翘曲s1流面薄片气动优化.结果显示:与三维计算对比,改良后平面薄片最大流量差距为22.68%,翘曲s1流面薄片为3.58%,一维数据上翘曲s1流面薄片更逼近三维计算;型面压力分布及马赫数云图分布上翘曲面s1流面薄片较改良后平面薄片更贴近三维计算;采用翘曲s1流面薄片进行优化后,效率较原始方案提升0.41%,流量较原始方案仅增加0.21%.

摘要：用一个周向平均的Ｓ２ｍ流面与一组Ｓ１流面的迭代计算构成有旋流动的准三元计算模型以计及有限叶片数影响，设叶片中面为流面并在其上给定Ｖθｒ及厚度分布进行混流转轮叶片设计。以三峡转轮为例，按该法设计，可以得到满足给定负荷及厚度分布的转轮，与全三维反问题计算结果十分接近。说明该法为一种新的有效的叶片设计计算模型和方法。

摘要：为了提高跨音速气冷涡轮的效率,减小涡轮内的激波损失,在考虑冷气的前提下,基于流片随流道翘曲、变厚度的s_1流面计算思路,编制了网格自动生成程序及采用带冷气翘曲s_1流面薄片计算的参数化方法程序。同时借助优化设计方法,对某高压涡轮进行了气动优化设计。优化结果显示,在保证流量及功率的情况下,级效率较原型提高2%。效率提高的主要原因是优化后导叶中激波损失、二次流损失的减小及动静叶匹配的改善。

摘要：本文将泛函的变域变分思想引入叶栅设计中,建立了径流式s_1流面叶栅内不可压缩流动A、C和D型杂交命题的变分原理与广义变分原理,推广了文献[3]中的理论。本文旨在为离心泵和低比转速混流式水轮机转轮片的设计提供更广泛、更完密的理论基础。

摘要：通过大量优化筛选计算,确定了应用流片厚度调整法的s1流面计算方法与考虑流片厚度变化影响的附面层计算模型,研究了湍流附面层分离后的反模式以及尾迹区的计算方法,在此基础上开发了一种新的s1流面迭代计算模型。通过可控扩散叶型(CDA)和双圆弧叶型(DCA)算例,验证了该迭代计算模型的有效性,为进一步完善风机与压缩机的设计和分析体系提供了技术储备。

摘要：为控制高负荷涡轮叶栅中的激波、改善涡轮叶栅流动状况,针对E3涡轮第二级动叶中间叶高叶型,通过修改叶型吸力面压力分布进行了弱化激波s1流面反方法研究,并基于反设计叶型,对涡轮整级性能进行了三维数值计算分析。s1流面求解器选取MIsEs程序,应用Mixed模式反方法对叶型表面压力分布进行修改,并在反设计过程中临时"冻结"边界层来提高计算鲁棒性,加速收敛。结果表明,s1流面反设计叶型变薄,喉道位置前移,叶栅通道内激波强度明显削弱,叶型尾迹损失明显降低;涡轮整级环境下,反设计叶型使低背压工况下的等熵效率提高了约0.55%,涡轮出口激波强度显著降低,高效运行区拓宽,变工况性能较原始涡轮得到优化,验证了本文反方法的可行性。

摘要：为设计一种sRR结构具有大扩张通道的超声高载荷对转涡轮高压动叶,提出了一种更符合三维真实流动状态的s1流面三维造型法,详细阐述了三维造型方法基本原理,并用之设计了一个出口马赫数为1.33、通道扩张角为37.3°的超声高载荷对转涡轮动叶。三维数值模拟结果显示对转涡轮动叶流场参数分布合理,没有出现分离,滞止效率达到92.57%。实例表明三维造型法由于充分考虑涡轮流场三维性,对于通道扩张度大、流线曲率变化剧烈的涡轮叶片,比传统二维柱面造型法更精确、更实效。

摘要：本文讨论了准三维s1、s2流面迭代及全三维流场计算的特点,对叶轮机械气动设计流程中的s1计算部分作了改进:通过定量分析全三维流场计算结果并从中提取若干s1流面上的物理参数,反馈给s2流面计算进行迭代以及修改叶片造型,将多个s1流面的计算与全三维校核融为一体,从而简化了设计流程,并提高设计的准确性。按照改进的流程设计了一级风扇,效果良好,验证了该方法的可行性。

摘要：为了进一步提高旋转冲压压缩转子增压比,对不同s1流面造型进行数值研究,通过调整隔板型面中弧线分别形成了4种扩张型的流道造型。结果表明,4种造型方案流道内部激波系强度增大,均能有效提升转子增压比,但转子绝热效率有所降低。其中,中弧线为直线和二次曲线的组合造型方案在绝热效率降低不多的同时拥有最大的增压比。改型方案通过改变激波串位置和子串数目来提升转子增压能力,然而增强的激波串一定程度上恶化了隔板顶部间隙流场,并增大了泄漏流和激波系相互作用引起的流动损失,近隔板压力面附近的低能流体聚集,造成转子流道内部较高的流动损失。