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《哈尔滨工程大学》 2005年
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涡轮叶栅三维湍流流动的数值模拟

黄全军  
【摘要】:燃气轮机具有效率高、体积小、重量轻、维护简单、运行可靠、自动化程度高、造价低等优点,因此广泛应用在航空工业、陆用发电、天然气输送、石油、铁路和造船工业中。而涡轮是燃气轮机将热能转变为机械能的一个重要部件,其气动特性的好坏直接影响着整个燃气轮机的效率。 随着计算流体力学的发展及计算机的发展,数值模拟涡轮内部的流场已经成为可能,应用数值模拟的方法可以对实验难以测量的参数进行预估,可以很精确的模拟出其内部的流场分布的特点,而不需要大量的实验,应用数值模拟的方法对涡轮的流场进行分析和研究,有利于提高工作的可靠性和经济性,因此数值模拟的方法是研究涡轮内部过程机制的一个重要手段。 本文针对某型涡轮的第一级稳态三维湍流的数值模拟进行了研究,利用Gambit软件建立涡轮的计算模型及其计算网格,并利用全三维数值模拟软件FLUENT 6.0涡轮内部流动进行了模拟,计算中采用标准k-ε双方程湍流模型和SIMPLE算法。通过对其结果的比较与分析,及其与实验结果的对比,得出了对单列的动叶和静叶计算结果与利用混合平面所计算出一级的结果的区别,得出了一些重要的结论。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TK471

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 高小山;涡轮叶片冷却流动与换热模型信息系统研究[D];南京航空航天大学;2010年
2 陈升;变几何平面叶栅试验研究及数值模拟[D];上海交通大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王仲奇,郑严;叶轮机械弯扭叶片的研究现状及发展趋势[J];中国工程科学;2000年06期
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6 朱斌,徐星仲,蒋洪德;两种透平叶栅三维流动的计算分析[J];工程热物理学报;1998年06期
7 王松涛,袁宁,王仲奇,冯国泰;具有TVD性质的三阶精度GODUNOV格式在粘性流场计算中的应用[J];工程热物理学报;1999年03期
8 张宏武,徐纲,袁新,叶大均;应用高分辨率迎风格式精确分析透平叶栅三维湍流流场[J];工程热物理学报;1999年05期
9 王松涛,吴猛,王仲奇,冯国泰;通道涡稳定性及对损失的影响[J];工程热物理学报;2000年04期
10 张宏武,袁新,叶大均;透平级非设计工况气动性能的数值模拟[J];工程热物理学报;2001年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 郭大勇;关勇;贾洪明;张晓光;齐兵;;厚板坯连铸结晶器流场数值模拟[J];鞍钢技术;2006年01期
3 张富强,王久彬;连铸坯凝固过程中传输现象基础知识系列讲座 第十三讲 连铸结晶器中钢液流动的研究[J];鞍钢技术;1998年06期
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8 刘珩;陈南特;;电热温室土壤温度场计算[J];北京农业工程大学学报;1992年01期
9 李秋实,陆亚钧,李玲;对旋轴流风机非定常流场数值模拟[J];北京航空航天大学学报;2002年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高峰;李玉海;;三种侧送风方式下室内气流组织的数值模拟与分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
2 田文正;王荣桥;;基于MDO体系的涡轮叶片热-结构耦合分析[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
3 刘源;刘润发;张华伟;李言祥;;金属-气体共晶定向凝固(Gasar)过程的模拟仿真[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
4 梁武科;;水轮机内部流动数值模拟技术的发展与应用现状[A];水轮机抗磨蚀技术研讨会论文集[C];2006年
5 高峰;李玉海;;空调房间三种侧送风方式下室内气流组织的数值模拟与分析[A];山东土木建筑学会热能动力专业委员会第13届学术交流会论文集[C];2010年
6 胡安康;孙群;范佘明;华汉金;;高负荷螺旋桨敞水及空泡性能试验研究[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
7 蒋燕;李永光;丁永航;张丽华;邬振武;吕欣欣;孟军磊;;用多孔介质模型对火电厂空冷系统进行整体数值模拟的研究[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
8 李炎锋;石勃伟;李俊梅;樊洪明;杜修力;;安全门对车站排烟影响的分析研究[A];2009中国城市地下空间开发高峰论坛论文集[C];2009年
9 张建良;裴燚;陈杉杉;国宏伟;;霍戈文热风炉燃烧器烧嘴优化仿真[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
10 李军;孙皓;罗常;宋立明;丰镇平;钟刚云;吴其林;王建录;王为民;;轴流透平机械通流部分泄漏流动及其控制技术研究进展[A];2009年中国动力工程学会透平专业委员会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 穆勇;燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王革;有壁面质量注入通道流体动力学典型问题分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
5 张波;重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D];中国铁道科学研究院;2009年
6 韩书谟;1100kV GIS中SF6断路器关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
7 张翔;不锈钢冲压焊接离心泵能量转换特性与设计方法[D];江苏大学;2011年
8 朱荣生;离心泵叶轮不等扬程水力设计方法研究[D];江苏大学;2011年
9 许剑;高效对旋风机的流场特性研究与设计优化[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
10 吴学智;入口高浓度条件下的旋风分离器对比研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张艳利;局部通风掘进工作面换热系数计算方法研究[D];河南理工大学;2010年
2 王立红;小型换热风扇的结构参数对其内部流动与性能的影响研究[D];浙江理工大学;2010年
3 雷风林;汽轮机末级变工况性能研究与流道改进设计[D];郑州大学;2010年
4 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李斌;先进涡轮气动设计规律的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张哲衡;高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 舒春英;喷水推进泵流场数值模拟分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李翔;1.5级涡轮非定常流动研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 杨洪磊;双燃料喷嘴设计与燃烧流场数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 吴曙亮;横向来流对等离子点火器点火区域的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王仲奇,冯国泰,王松涛,陈乃兴;透平叶片中的二次流旋涡结构的研究[J];工程热物理学报;2002年05期
2 宋崴;;浅谈对C/S结构与B/S结构的特点解析[J];硅谷;2009年03期
3 王志东,汪德爟;粘流场数值模拟关键技术研究进展[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2002年05期
4 刘晓澜;谷传纲;杨波;王彤;邢卫东;张继忠;;变几何径向透平损失模型及其分析[J];航空动力学报;2007年05期
5 林奇燕;郑群;岳国强;;叶栅二次流旋涡结构与损失分析[J];航空动力学报;2007年09期
6 刘建勇;袁巍;周盛;陆亚钧;;不同顶部间隙对跨声风扇转子的影响分析[J];航空动力学报;2007年11期
7 曾军;向传国;程信华;;跨声速涡轮叶栅三维流场的数值模拟[J];航空动力学报;2007年11期
8 朱之丽,李东;变几何涡扇发动机几何调节对性能的影响[J];航空动力学报;1999年01期
9 李伟;乔渭阳;孙大伟;;涡轮叶栅叶尖间隙流实验研究(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2008年03期
10 张妍,韩万金;间隙尺寸对涡轮叶栅气动性能影响的实验研究[J];节能技术;2004年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 蒋建军;涡扇发动机组合变几何扩稳及其优化分析[D];西北工业大学;2003年
2 连洁;跨音速平面叶栅湍流流场数值计算方法的研究[D];西北工业大学;2006年
3 王进;IGCC多联产系统能量利用的研究[D];太原理工大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 雒伟伟;张磊;王会社;徐建中;;1+1/2对转涡轮可调高压导叶流场及损失的数值研究[J];推进技术;2012年03期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱荣国;使用非正交曲线座标与速度分量S_2流面反问题流场线松弛解[J];工程热物理学报;1980年01期
2 崔济亚;变比热气动函数式及计算的准确解和近似解[J];工程热物理学报;1986年03期
3 刘卫东,袁新,叶大均;透平叶栅大负攻角分离流动特性[J];工程热物理学报;1988年02期
4 韩万今,才大颖,徐文远,王仲奇;端壁与叶片表面静压分布对叶栅气动特性影响的实验研究[J];工程热物理学报;1989年03期
5 冯国泰,苏杰先,王仲奇,黄影虹,杨弘,刘凤君;获得综合优化流型的叶片成型发法和设计方法[J];工程热物理学报;1991年02期
6 赵晓路;离心压气机级三元粘性计算[J];工程热物理学报;1997年01期
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9 王正明;非正交曲线坐标下三维粘性流动数值分析[J];工程热物理学报;1997年03期
10 朱斌,蒋洪德,周凡贞;汽轮机调节级静叶片排内流动分析[J];工程热物理学报;1997年06期
【相似文献】
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1 江国和;尹纪富;吴祥兴;;线列阵稳定器深水域阻力性能研究[J];船海工程;2010年02期
2 朱鹏;于立军;杨立;陈晓玲;王保峰;;镍氢电池的数值模拟[J];微计算机信息;2008年04期
3 江海斌;宋新南;张国芳;陈海林;;分层空调气流组织的CFD模拟研究[J];郑州轻工业学院学报(自然科学版);2008年02期
4 任晓利;陈小砖;袁东升;;冬季最不利情况下车间气流组织数值模拟[J];制冷;2011年01期
5 敬军;郑立捷;王楷;胡刚义;尹协振;;计算流体力学中变形运动边界处理方法及应用[J];中国舰船研究;2007年02期
6 刘振宇;苏永康;程惠尔;;一次表面回热器动态特性的数值模拟与实验研究[J];热能动力工程;2009年06期
7 王金华;薄涵亮;姜胜耀;郑文祥;;板型燃料组件内部温度场数值模拟[J];原子能科学技术;2006年02期
8 黄永春;唐军;谢清若;马月飞;;计算流体力学在化学工程中的应用[J];现代化工;2007年05期
9 李颖;杨东生;;锥阀流场的数值模拟与结构优化[J];科学技术与工程;2011年21期
10 陈江;刘太秋;李孝堂;杜刚;;五级轴流压气机气动设计数值研究[J];工程热物理学报;2010年06期
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1 周东一;石楚平;肖飚;袁文华;;冷藏汽车内部流场的数值模拟及试验研究[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
2 程伟;买买提明·艾尼;刘维兵;李振世;穆塔里夫;刘恒;虞烈;王铁军;;周期性对称支撑板机座的热变性和对中性研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
3 刘峰;钱爱军;郭秀军;;无压给料三产品重介质旋流器流场的计算流体力学模拟[A];2005年全国选煤学术会议论文集[C];2005年
4 刘伟;郑毅;李磊;;核爆炸冲击波的二维数值计算[A];中国科协2005年学术年会论文集——核科技、核应用、核经济论坛[C];2005年
5 吴天;谢晶;;果品冷藏库气体流场模拟及实验研究[A];上海市制冷学会2005年学术年会论文集[C];2005年
6 丁杰;王博;;计算流体力学在废水生物处理反应器优化设计运行中的应用[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
7 靳伟;万德成;;三维螺旋桨黏性流场的数值模拟[A];第二十届全国水动力学研讨会文集[C];2007年
8 申江;刘兴华;王晓东;齐含飞;;夹套冰温库内流场的数值模拟[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
9 肖俊峰;赵毅;刘树涛;朱宝田;;9FA燃气轮机压气机S1级叶片断裂故障原因分析[A];中国动力工程学会透平专业委员会2010年学术研讨会论文集[C];2010年
10 丁国昊;罗凯;李伟;李桦;;乘波飞行器气动特性数值模拟与并行计算[A];第三届高超声速科技学术会议会议文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 本报记者  阮晓琴;GE携新技术来华捕捉“废气”发电商机[N];上海证券报;2006年
3 王佑;GE燃气轮机首次被禁入境国内自主研发迫在眉睫[N];第一财经日报;2006年
4 王佑;GE燃气轮机再出事故[N];第一财经日报;2007年
5 丁一;从燃气轮机抓起[N];中国机电日报;2001年
6 黄治国;QD128燃气轮机顺利通过新品鉴定[N];中国航空报;2010年
7 通讯员  张跃 记者  施勇君;首台“中国制造”9E燃气轮机在宁问世[N];南京日报;2006年
8 刘志伟 李立;分布式发电有效提高电网安全和应急保障能力[N];中国电力报;2008年
9 杜学胜;黎明重燃走向中国海油[N];中国企业报;2010年
10 柳莺;LM2500+G4燃气轮机通过三国船级社认证[N];中国船舶报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冀光;等离子点火器燃烧流场数值与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 郝洪亮;熔融碳酸盐燃料电池/燃气轮机混合装置系统仿真与半物理实验研究[D];上海交通大学;2007年
3 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
4 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
5 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
6 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
7 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
8 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
9 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
10 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄全军;涡轮叶栅三维湍流流动的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 韩金民;数值模拟在膨胀塔结构研究和优化设计中的应用[D];华北电力大学(北京);2008年
3 贾建功;硝基氯苯环形硝化器数值模拟及工程应用研究[D];郑州大学;2005年
4 罗文斌;立管式导流旋流叶轮净化装置的实验研究及数值分析[D];北京建筑工程学院;2005年
5 李允昌;465Q内燃机冷却水泵的优化设计[D];广西大学;2008年
6 林郁;拱支叉筒网壳稳定性分析与风压数值模拟[D];浙江大学;2004年
7 董喜俊;机油泵CFD/CAE数值模拟及试验研究[D];湖南大学;2006年
8 段国平;计算机模拟仿真技术在水泥分解炉中的应用研究[D];昆明理工大学;2006年
9 郭秀军;重介质旋流器的结构参数对分选效果及能耗影响的研究[D];煤炭科学研究总院;2005年
10 蔡毅;板式换热器性能的数值模拟和实验研究[D];北京化工大学;2008年
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