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径流透平气动设计与优化策略查抄袭率怎么

收藏本文 2024-03-02 点赞:5631 浏览:16390 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:径流式透平作为一类小型热功转换装置,在很多方面得到了运用,例如以其作为关键部件的微小型燃气轮机,广泛用于小型分布式发电、冷热电联供、车辆混合动力以及军用车辆的辅助电站等。本论文对微小型燃气轮机径流透平的案例设计、三维造型与优化策略进行了详细探讨。具体工作和主要结论如下(1)在浅析各种因素对径流透平速比和反动度限制的基础上,提出了一种比较合理的速比和反动度的选择策略,并用C语言编写了径流透平一维热力设计计算程序(OCC),通过与已发表文献中的一维热力计算程序(OFC)结果进行比较,发现两者结果基本一致,且OCC设计总对总效率要高于OFC的设计效率;用一维热力设计程序对600kW燃气轮机径流透平导叶和动叶进行了设计,并进行了三维计算,比较发现一维程序计算结果与三维CFD数值模拟结果两者基本一致,验证了本论文的设计策略以及一维热力设计程序对于微小型径流透平的案例设计是适用的;(2)采取二维浅析策略,探讨了进气蜗壳设计策略,编写了蜗壳设计计算程序。根据程序计算得到的蜗壳截面的几何参数,可在UG中实现蜗壳的三维造型;(3)对600kW整级径流透平进行数值模拟,整级透平包括蜗壳、导叶以及动叶,浅析整个透平级的整体性能以及流动特点。整级透平数值模拟结果表明,导叶内的流动相当好,优化的空间不大,叶轮整体上设计比较成功,但仍需要进一步的优化;(4)探讨了径流透平气动优化设计策略,建立了气动优化设计平台,优化平台包括基于NURBS曲线的参数化造型,CFD数值模拟以及先进的优化算法。针对600kW径流透平的叶轮进行了气动优化设计,使透平总总效率提升了0.12个百分点,透平流动性能得到了进一步改善。关键词:微小型燃气轮机论文径流透平论文数值模拟论文热力设计论文多目标气动优化论文

    摘要5-6

    Abstract6-8

    目录8-10

    第一章 绪论10-22

    1.1 课题背景及作用10-14

    1.2 径流透平内部流动探讨14-17

    1.3 径流透平一维设计及优化探讨17-18

    1.4 径流透平叶片气动优化设计探讨18-20

    1.5 本论文主要工作20-22

    第二章 计算软件介绍及说明22-32

    2.1 CFX-BladeGen介绍22-25

    2.1.1 CFX-BladeGen软件特点22-25

    2.2 TurboGrid软件介绍25-27

    2.2.1 TurboGrid软件特点25

    2.2.2 TurboGrid中网格拓扑结构选取原则25-27

    2.3 CFX软件介绍27-31

    2.3.1 CFX程序利用历程27-28

    2.3.2 CFX利用历程中的关键点28-31

    2.4 本章小结31-32

    第三章 微小型径流透平气动设计策略32-52

    3.1 径流透平工作原理及特点32-34

    3.2 径流透平一维气动热力设计策略34-45

    3.2.1 径流透平设计参数选择35-38

    3.2.2 径流透平一维气动热力计算38-45

    3.2.2.1 导叶气动热力计算39-40

    3.2.2.2 动叶气动热力计算40-45

    3.3 导叶和动叶三维叶片造型45-46

    3.4 径流透平进气蜗壳设计策略46-51

    3.4.1 进气蜗壳设计策略46-49

    3.4.2 进气蜗壳三维造型49-51

    3.5 本章小结51-52

    第四章 径流透平内部流动数值模拟52-78

    4.1 制约方程与湍流模型52-54

    4.2 网格生成技术54-55

    4.3 CFD程序验证55-60

    4.4 径流透平数值模拟60-77

    4.4.1 无蜗壳时径流透平数值模拟60-68

    4.4.2 进气蜗壳内流动数值模拟68-73

    4.4.3 径流透平整级数值模拟73-77

    4.5 本章小结77-78

    第五章 径流透平叶片气动优化设计探讨78-94

    5.1 叶片参数化造型及优化参数选择78-84

    5.1.1 NURBS曲线介绍78-80

    5.1.2 基于NURBS曲线的叶片参数化造型80-84

    5.2 优化对策84-85

    5.3 自动优化设计平台数据流程浅析85-86

    5.4 优化结果浅析86-92

    5.5 本章小结92-94

    第六章 结论与展望94-96

    6.1 总结与结论94-95

    6.2 展望95-96

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