微型盘式透平流动机理、设计方法及试验验证研究

项目名称： 微型盘式透平流动机理、设计方法及试验验证研究

项目编号： No.51376143

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 邓清华

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 78万元

中文摘要： 盘式透平借助工质粘性力，在流过多个圆盘形成的数个缝隙时，产生拖拽作用，将流体的热能转换成机械功，它为解决常规叶轮机械在小型化或微型化后流动效率严重降低以及轴系转速大幅升高等问题，提供了一种新颖的结构方案。本项目针对微型盘式透平，研究其流动机理、设计方法和试验验证，基于高精度的数值模拟方法，分析微型盘式透平的尺寸效应、气动、传热、低雷诺数等关键流动问题，揭示其盘间速度边界层厚度和温度边界层厚度的空间演化规律及其相互作用机制，建立考虑温度边界层影响的速度边界层厚度计算公式，为盘面与盘间型线精准设计提供理论依据；研究并阐明微型盘式透平气动与结构参数之间的本质关系，构建各参数的重要性序列，建立其气动设计方法及相关设计准则；搭建高精度微型盘式透平气动特性试验平台，获取微型盘式透平总体气动特性试验数据，验证其设计方法与设计准则的准确性。本项目研究结果将为微型盘式透平研制提供理论基础和技术支撑。

中文关键词： 盘式透平；气动性能；设计方法；数值分析；试验

英文摘要： Disc turbine, making use of a fluid's viscous force to cause rotation of a set of closely spaced discs and convert the thermal energy to the mechanical work, is a novel structure concept to solve the flow efficiency reducing severely and the shaft rotatio

英文关键词： Tesla turbine；aerodynamic performance；design method；numerical analysis；experiment