旋轉(zhuǎn)條件下小孔流量系數(shù)試驗研究與數(shù)值分析.pdf

1、孔結構作為航空發(fā)動機空氣系統(tǒng)中重要的節(jié)流元件，對空氣系統(tǒng)的流量控制十分重要，因此被廣泛應用于渦輪盤、鼓筒、軸等旋轉(zhuǎn)結構上。本文以航空發(fā)動機空氣系統(tǒng)為研究對象，采用試驗和數(shù)值分析的方法研究了孔長徑比、傾角和倒角等幾何參數(shù)以及壓比等流動參數(shù)對旋轉(zhuǎn)小孔流量系數(shù)的影響規(guī)律，以期為空氣系統(tǒng)孔結構的設計提供技術支撐。
　　首先，設計了旋轉(zhuǎn)小孔流量系數(shù)試驗裝置。針對以往旋轉(zhuǎn)小孔流量系數(shù)試驗研究中泄漏量未測量的問題，改進了試驗裝置中篦齒封嚴件和旋

2、轉(zhuǎn)部件結構，保證試驗過程中的篦齒封嚴間隙不變，即相同工況下的篦齒封嚴泄漏空氣量的不變；建立了旋轉(zhuǎn)小孔流量系數(shù)測量方法，通過保持篦齒封嚴間隙不變，準確測量篦齒泄漏量，從而提高了旋轉(zhuǎn)小孔流量系數(shù)的測量誤差。
　　在建立的旋轉(zhuǎn)小孔試驗裝置上研究了不同幾何參數(shù)(孔長徑比、傾角、倒角等)和流動參數(shù)(壓比)對旋轉(zhuǎn)小孔流量系數(shù)的影響，并輔以數(shù)值模擬的方法揭示了上述影響機制。在本文研究參數(shù)范圍內(nèi)，得到如下重要結論：相同旋轉(zhuǎn)數(shù)下，壓比對小孔流量系數(shù)

3、幾乎沒有影響；對于軸向小孔，流量系數(shù)隨著長徑比的增大而增加，并隨著長徑比的增大小孔流量系數(shù)的增幅減小，當小孔長徑比增大到一定程度之后，小孔流量系數(shù)基本保持不變，且流量系數(shù)不變時所對應的長徑比隨著旋轉(zhuǎn)數(shù)的增加而增加，對于徑向小孔，同一旋轉(zhuǎn)數(shù)下，當長徑比l/d≤0.85時，長徑比對小孔流量系數(shù)基本沒有影響，當長徑比l/d>0.85時，小孔流量系數(shù)隨著長徑比的增加而略微增加；軸向小孔流量系數(shù)隨著孔傾角的增加而降低，且旋轉(zhuǎn)數(shù)越大，流量系數(shù)的降幅