题目：分立导向器离心涡轮气动设计与向心涡轮损失模型研究

本文主要分为两部分，分别研究了分立式导向器离心涡轮气动改型设计与流场分析和径向涡轮损失模型及其程序的编写。对某高负荷低速较大扭矩单级冷气起动涡轮进行了原型机气动分析和改型机气动设计。该涡轮采用离心式流动，分立式导向器和冲击式转子。分析发现，该涡轮负荷系数极高而不追求高效率。为增大功率而进行的改型设计采取了加大流量而保持进气压强不变的技术方案。流场模拟结果显示，该改型设计在涡轮转子直径减小6%的情况下，在原型涡轮设计转速下及其140%转速下的输出功率各约为原型机的2倍和2.8倍。基本达到了改型设计要求。在对径向涡轮两种损失模型研究对比中，最终在Rohlik模型以及Glassman模型两者之间选择了Glassman模型。并针对该模型进行了适合于现代计算技术的改进。该模型需要输入的设计值包括功率、质量流量、进口总温、进口总压、转速；设计变量包括转子出气角、转子出口叶尖半径与转子进口半径比、转子出口轮毂半径与叶尖半径之比、幅度还有沿径向分布的转子出口切向速度。向心涡轮损失计算，取决于内部损耗模型，包括了转子静子边界层、叶尖间隙、轮盘摩擦以及出口气流速度。该损失模型程序能输出包括直径、总效率和静效率、所有的绝对和相对总温、相对总压和绝对总压、相对速度和绝对速度、静子进口气流角、静子出口气流角、转子进口气流角、转子出口气流角。最终使用计算流体力学软件Numeca，对加入了损失模型的径流和斜流涡轮通流设计程序的计算结果进行了气动性能检验，得到了相对满意的结果。