叶轮机内部流动

叶轮机械气体动力学基础三维流动:3Dpotentialflow二次流动：endwallflow；tipleakageflow；casinginjectionandsuction非定常流动:potentialflow；viscousflow；clockingeffects；flutterCFDandTurbo-Design上海理工大学叶轮机械研究所戴韧博士1ThreeDimensionalFlow

上海理工大学叶轮机械研究所戴韧博士2ControlledvortexBladeLeaned/Bowed/DihederalBladeSweptBladeSecondaryflowinTurbineCascadeSecondaryflowbyHawthorn(1955)SecondaryflowbyLangston(1980)EndwallflowbySevieding(1984)EndwallflowbySharma/Bulter(1986)SecondaryflowbySharma/Bulter(1987)SecondaryflowbyGoldstein/spores(1988)SecondaryflowbyTakeishi(1990)SecondaryflowbyYamamoto(1995)SecondaryflowbyWanget.al.(1997)SecondaryLossMechanismbyDenton/Cumpty

InletfilletforleadingflowDetailedflowpatternnearleadingedgeNeartrailingedgeflowpatternSuctionsurfaceflowpatternPassageendwallflowpatternInteractionsbetweenendwallEjectedcoolantandSecondaryflowEndwallflowwithoutcoolantejectionEndwallflowwithcoolantejection(Inletblowingratio:1.0)Inletblowingratio:2.0BladesuctionsurfacewithoutcoolantejectionBladesuctionsurfacewithcoolantejectionBladesuctionsurfacewithcoolantejection上海理工大学叶轮机械研究所戴韧博士18叶轮机非定常流动上海理工大学叶轮机械研究所戴韧博士19叶轮机非定常流动的重要性来流不均匀，流场畸变：压气机进口畸变，导致局部失速，或整体喘振。工业叶轮机械尘土淤积，流道减小。长叶片的气弹稳定性问题，即叶片颤振。叶轮机械气动噪声。上海理工大学叶轮机械研究所戴韧博士20叶轮机非定常流动来源实际使用过程中可能遇到的一系列非定常流问题：武器发射；热气吸入（编队飞行、加力推进）；大气阵风；旋涡吸入（地面悬停、拉平飞起）。飞机操纵和发动机控制中诱发的非定常流动问题：加速、减速；变几何结构；部件工作不稳定诱发的非定常流动：压气机旋转失速；燃烧室低频振荡。上海理工大学叶轮机械研究所戴韧博士21叶轮机固有的非定常流位流干涉。静子与转子之间存在非定常的位流干涉。转子通过静子的位流场，引起压力脉动及焓的改变。尾迹切割。粘性涡。端壁横向流动。叶尖泄露涡、刮削涡。上海理工大学叶轮机械研究所戴韧博士22非定常流动类型及其时间尺度类型尺度时间尺度湍流弦长<10-4尾流弦长10-4上游位流场干扰弦长10-4进口畸变圆周长5x10-3旋转失速圆周长10X10-3喘振压气机长度10-1上海理工大学叶轮机械研究所戴韧博士23叶