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关于无导叶对转涡轮高压动叶顶部间隙流场结构和流场性能的初步研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
转涡轮是现代航空发动机的重要组成部分，高温高压的工作环境以及高速旋转带来的可靠性和疲劳问题是其研究的重点。转涡轮高压动叶顶部间隙是转涡轮中一个较为关键的流动区域，其间隙结构和流场特性直接影响到转涡轮的性能和寿命。然而，在实际应用中，叶间隙内通常存在着无导叶，其对叶间隙的流场结构和性能的影响还未得到深入探讨。
因此，本研究旨在通过实验和数值模拟的方法，对无导叶对转涡轮高压动叶顶部间隙流场结构和流场性能的影响进行初步研究，探索叶间隙的优化设计方法，提高转涡轮的性能和寿命。
二、研究内容和任务
1.实验研究
（1）设计和制造适用于转涡轮高压动叶顶部间隙的试验装置，保持其与实际工作状态相似；
（2）在试验装置中设置不同的无导叶形式，如有向和无向两种形式，对不同无导叶形式下叶间隙流场结构和性能的差异进行实验研究；
（3）测量叶间隙内的流场参数，如速度、压力等，在不同工况下对叶间隙的流场结构和性能分析。
2.数值模拟研究
（1）使用计算流体力学（CFD）方法对不同无导叶形式下转涡轮高压动叶顶部间隙内的流场进行数值模拟；
（2）对模拟结果进行分析，研究无导叶对叶间隙流场结构和性能的影响，并与实验结果进行比较和验证；
（3）通过模拟计算，探索叶间隙优化设计的方法和途径，提高转涡轮的性能和寿命。
三、研究计划和进度
1.第一年
（1）完成试验装置的设计和制造，并进行初步测试；
（2）完成对叶间隙流场结构和性能的实验研究，初步探索无导叶对转涡轮高压动叶顶部间隙的影响；
（3）完成数值模拟方法的研究和模拟程序的编写。
2.第二年
（1）在第一年实验和数值模拟的基础上，深入分析无导叶对叶间隙流场结构和性能的影响；
（2）通过数值模拟，探索叶间隙的优化设计方法和途径，提高转涡轮的性能和寿命。
3.第三年
（1）对前两年的研究结果进行总结和分析，撰写学术论文；
（2）提交研究成果和推广应用方案。
四、研究团队和条件
研究团队包括专业的航空工程师和数值模拟专家，研究条件包括转涡轮试验设备和计算机仿真平台等。
五、研究预期成果
通过本研究，预期得到无导叶对转涡轮高压动叶顶部间隙流场结构和流场性能的影响以及叶间隙优化设计的方案，提高转涡轮的性能和寿命，为现代航空工程的发展做出贡献。