免费论文：某型涡喷发动机涡轮部件的热分析

对于高温部件的热分析研究，随着计算机的发展，较为准确的耦合方法已经通过一些专业应用软件取得了很大的进展。通过耦合数值计算,能正确预测流场流动特性和温度分布,在现代高性能的涡轮设计中,开展气动性能、冷却、传热多学科在一起的耦合研究是十分必要的,这也是今后涡轮内流场数值计算发展的主要方向。本文采用耦合计算的方法对某型发动机的涡轮部件进行数值模拟，对叶栅内流体、涡轮盘腔内流体及涡轮部件进行气热耦合，得到了发动机涡轮部分较准确的流动特性和温度分布。通过对不同叶高处的温度和换热系数分布进行分析，得到了叶尖间隙流动及叶根端壁流动对换热的影响规律；对涡轮盘表面各参数进行分析，得到了涡轮盘表面形状对流动换热的影响规律；比较了不同冷气流量下涡轮盘腔的流动换热分布，找出了涡轮盘腔不被燃气“入侵”的最低冷气流量。目前，各国对高空飞行平台的研制都加大了人力与物力投入。从地面到两万米高空，假设参考长度和参考速度不变的条件下，仅由密度和粘性所带来的变化，将会导致雷诺数降低一个量级。而高空低雷诺数引起的流动结构及换热变化，成为航空发动机研制所面临的巨大问题之一。本文计算了雷诺数对涡轮部件的流动换热影响。首先研究了在相同转速和马赫数下，不同的高度值引起的雷诺数不同对涡轮部件的流动换热影响，通过对比发现，局部换热系数随高度的增加而减小。其次研究了在同一高度相同转速下马赫数不同引起的雷诺数不同对涡轮部件的流动换热影响，对比发现，局部换热系数随马赫数的增大而增大。但由于流动结构并没有发生改变，因此其整体变化趋势并没有明显改变。

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