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第一章绪论
1.1 引言
1.2 二次流损失
1.3 透平叶栅二次流及其损失机理实验研究概况
1.3.1 古典旋涡模型
1.3.2 现代旋涡模型
1.3.2.1 马蹄涡
1.3.2.2 通道涡
1.3.2.3 壁角涡
1.3.3 最新旋涡模型
1.4 透平叶栅中二次流实验技术
1.4.1 流动显示与测量技术
1.4.2 PIV 技术在叶轮机械中的应用综述
1.5 本论文主要工作
第一部分
第二章透平叶栅气动特性参数测量与流动显示
2.1 实验风洞与叶栅模型
2.1.1 引言
2.1.2 实验风洞
2.1.3 实验叶栅几何尺寸和测量条件
2.1.4 流丝显示技术的应用
2.2 透平叶栅流道中气流流动周期性检查及改善实验
2.2.1 多管压力计改造、使用及校准
2.2.2 实验方法
2.2.3 实验结果分析
2.2.4 小结
2.3 叶栅前入口边界层分布测量及计算
2.3.1 实验方案
2.3.2 实验结果分析
2.3.3 小结
2.4 透平叶栅近端壁区与近叶片表面流动实验
2.4.1 实验装置与条件
2.4.2 流场显示结果
2.4.2.1 雷诺数的影响(+15°冲角)
2.4.2.2 Re=19.74×10~4冲角变化的影响
2.4.2.3 Re=9.87×10~4冲角变化的影响
2.4.3 流动显示图片分析
2.4.3.1 端壁流场显示分析
2.4.3.2 叶片表面流场显示分析
2.4.4 小结
2.5 沿叶型静压系数分布测量结果及分析
2.5.1 雷诺数的影响
2.5.2 冲角的影响
2.5.3 叶高位置的影响
2.5.4 来流边界层厚度对叶片表面静压系数的影响
2.5.4.1 加厚边界层的方法
2.5.4.2 结果与讨论
2.5.5 小结
第二部分
第三章激光粒子测速仪在叶栅内流场实验中的应用
3.1 引言
3.2 PIV 测量系统
3.2.1 PIV 原理
3.2.2 实验设备与布置
3.2.3 数值图像处理原理
3.2.3.1 自相关与互相关
3.2.3.2 像素与查询区
3.2.4 PIV 测量系统设计
3.2.4.1 互/自相关 PIV 系统测量参数控制准则
3.2.4.2 片光源的产生、校准及标定
3.2.4.3 双曝光(双脉冲)时间间隔的确定
3.2.4.4 图像处理方法
3.2.5 PIV 测量误差
3.2.6 示踪粒子的选取及产生
3.2.6.1 示踪粒子的跟随性
3.2.6.2 示踪粒子的光散射特性
3.3 透平叶栅近出口流场 S_3流面二次流测量实验
3.3.1 实验方案
3.3.2 结果分析
3.3.3 小结
3.4 实验中遇到的问题、解决方法及展望
3.4.1 问题与解决方法
3.4.1.1 流道内部 S_3截面拍摄问题
3.4.1.2 流道内部 S_1流面的拍摄
3.4.1.3 示踪粒子的散射性及污染
3.4.2 PIV 测量展望
第四章结论
参考文献
致谢
在学期间发表论文和参加科研情况

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DOI:10.7666/d.D518573

透平叶栅气动特性实验研究

张永刚

华北电力大学;华北电力大学(北京)

引用

收藏

摘要：

为了研究透平叶栅流道内二次流及涡系的产生与运动,本文在低速叶栅风洞实验台上对某透平直叶栅气动特性进行了详细测量。首先,为了提高叶栅内流场的周期性对实验段进行了改造;然后,采用探针测量了叶栅入口边界层分布;采用流丝法对叶片表面及端壁做了流场显迹实验,得到了直观的壁面二次流流谱;采用多管压力计对叶片表面静压分布做了详细测量,并考虑了四种影响因素(Re,来流冲角,叶高,边界层厚度);采用PIV技术对叶栅流道近出口附近空间流场的二次流、尾迹流做了初步测量,获得了较清晰、完整的五个位置S3流面瞬时速度场信息。

关键词：透平叶栅;气动特性;流动显示;PIV技术

授予单位：华北电力大学;华北电力大学(北京)

授予学位：硕士

学科专业：热能工程

导师姓名：康顺

学位年度：2009

语种：中文

分类号：TK14;TK123

页数：79

在线出版日期：2014-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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