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《向心葉輪氣動設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、中圖分類號：TK14向心葉輪氣動設(shè)計(jì)及優(yōu)化動力機(jī)械及工程李瑩戴韌教授二○一三年五月學(xué)校代碼：10252學(xué)號：102290068上海理工大學(xué)碩士學(xué)位論文向心葉輪氣動設(shè)計(jì)及優(yōu)化姓名李瑩系別能源與動力工程學(xué)院專業(yè)動力機(jī)械及工程研究方向動力機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師戴韌教授學(xué)位論文完成日期2013年05月UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyMasterDissertationAerodynamicDesignandOptimizationofRadialInflowTurbineImpellerNameLiYingDepartmentSch
2、oolofEnergy&PowerEngineeringSpecialtyPowerMachineryandEngineeringResearchDirectionOptimalDesignofPowerMachinerySupervisorProfessorDaiRenCompleteDateMay2013學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)位論文保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海理工大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部內(nèi)容或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)
3、制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密年□本學(xué)位論文屬于不保密□學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日年月日聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：年月日摘要向心葉輪在小流量、高轉(zhuǎn)速條件下可以實(shí)現(xiàn)大功率及高效率，而且結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、制造成本低，在車輛、船舶、航空等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。由于向心葉輪流道半徑小，葉型轉(zhuǎn)折大，氣流的三維流動特性及
4、粘性作用更加顯著，流道內(nèi)氣體更容易產(chǎn)生局部分離及渦流現(xiàn)象，氣動設(shè)計(jì)中需要進(jìn)一步挖掘潛力，提高性能?，F(xiàn)階段進(jìn)行相關(guān)氣動優(yōu)化設(shè)計(jì)研究是向心葉輪的研究重點(diǎn)。本文針對向心葉輪的氣動優(yōu)化設(shè)計(jì)開展了以下工作：（1）根據(jù)總體性能要求，進(jìn)行一維氣動熱力設(shè)計(jì)，分析并選取設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算設(shè)計(jì)出了初步的渦輪子午流道形狀及葉輪速度參數(shù)三角形，為向心葉輪的三維氣動優(yōu)化設(shè)計(jì)提供合理的初始設(shè)計(jì)。（2）應(yīng)用CFD軟件模擬初始向心葉輪內(nèi)流動，計(jì)算葉輪流動性能，考核設(shè)計(jì)指標(biāo)。綜合分析初始葉輪性能參數(shù)及內(nèi)部流場，確定葉輪型線優(yōu)化改進(jìn)的參數(shù)范圍。（3）應(yīng)用Bezier函數(shù)對葉輪型線參數(shù)化，通過調(diào)整葉輪局部型線，控制葉
5、輪流道形狀，以效率為優(yōu)化目標(biāo)，結(jié)合均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)完成對優(yōu)化葉輪篩選。優(yōu)化后渦輪效率提高了1%，葉輪性能也得到改善。（4）研究了葉輪軸向長度、輪緣比對氣動性能的影響，發(fā)現(xiàn)選取較小輪緣比時，葉輪內(nèi)氣體流動損失明顯減低。鑒于是對軸向長度和輪緣比兩個因素的綜合優(yōu)化，軸向長度對葉輪氣動性能的影響尚不明顯。本文針對向心葉輪的優(yōu)化，其結(jié)果說明了基于參數(shù)優(yōu)選的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是可行的，為向心葉輪氣動性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考。關(guān)鍵詞：向心葉輪氣動設(shè)計(jì)均勻設(shè)計(jì)優(yōu)化ABSTRACTRadialinflowturbineachieveshighpowerandhighefficiencyatlowflow
6、ratesandhighspeeds。Itiswidelyusedinvehicles，shipsandaviationforitscompactstructure,lightweightandlowcost.However,duetoitssmallchannelradiusandlargebladeairfoiltwist,three-dimensionalflowismuchobviousandtheeffectoftheviscousforceismuchsignificant.Theseparatedvortexisinducedinsidetheflowchann
7、el.Comparedwiththeaxialflowturbine,theradialinflowturbineefficiencyisstilllower.Duringitsaerodynamicdesign,furtherpotentialhastobeexploredtoimproveitsperformance.Thekeyresearchfortheradialinflowturbineistofocusontheaerodynamicoptimizationdesign.Inthispap
