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负荷涡轮是航空发动机涡轮部件发展的必然趋势,随着涡轮级负荷的增大,高负荷跨音速涡轮的气动设计将面临一系列新的问题,其中一维气动参数的选取对高负荷涡轮设计有着重要的影响,合理地选取一维气动参数是确保涡轮设计成功的先决条件。因此,本文利用前人积累的理论知识和科研成果,对高负荷涡轮气动参数选取准则进行了分析和研究,主要研究内容和结论如下:(1)建立了高负荷涡轮气动参数选取模型。以涡轮级效率关系式为基础,加入改进的Kacker&Okapuu损失模型,构建了高负荷涡轮的气动参数选取模型,同时采用正交试验方法对模型中涉及的参数进行了敏感性分析,结果表明:反动度、轴向速比等气动参数对级效率的影响程度高于稠度、轮毂比、展弦比和尾缘厚度/喉部宽度等叶型参数的影响;当稠度在1.2~1.8范围内、轮毂比在0.3~0.9范围内、展弦比在0.8~7范围内、尾缘厚度/喉部宽度在0.08~0.14范围内时可以忽略这四个叶型参数对涡轮级效率的影响。(2)初步验证了气动参数选取模型并对模型进行了详细的分析。对比发现,模型预测结果与试验结果吻合较好;在此基础上,针对一载荷系数2.6、落压比5的高负荷涡轮详细计算分析了载荷系数、流量系数、反动度和轴向速比四个参数对涡轮效率的影响和选取准则,通过综合分析得到了具有一定适用范围(稠度1.2~1.8,轮毂比0.3~0.9,展弦比0.8~1.7,尾缘厚度//喉部宽度0.08~0.14,载荷系数2.0~4.0)的高负荷涡轮气动参数选取参考图,为高负荷涡轮气动参数的选取提供了参考。(3)根据建立的高负荷跨音速涡轮气动参数选取准则设计了一高负荷涡轮,并通过参数分析对准则进行了验证。结果表明:采用此准则选取相关气动参数可以设计出性能良好的高负荷跨音速涡轮,三维数值计算结果与一维分析结果偏差较小,进而验证了所建立的高负荷跨音速涡轮气动参数选取准则在指导涡轮气动设计方面的有效性。