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燃汽轮机作为高端装备是当前世界各国的研究重点,其关键功能零件——透平叶片,结构复杂、造价昂贵、技术含量高,历来都是世界各国施行技术封锁的对象。透平叶片服役于高温、高压、高速旋转的工况下,不可避免会产生变形,影响叶片的动力性能和工作效率,因此研究叶片在多能场作用下的服役变形并对其进行补偿十分必要。论文的主要研究内容和创新点有：(1)透平叶片多能场模型的建立：运用SOLIDWORKS几何造型技术和HYPERMESH网格划分技术建立了透平叶片燃气、冷却气以及固体域的流场网格,经过流场湍流强度等计算,确定了流体的可压定常模型、RNG k-e湍流模型、进出口边界、壁面边界等一系列流场参数。(2)透平叶片在多能场作用下温度和压强分布的求解：使用经典流场模拟软件FLUENT求解,得到透平叶片在多能场下的湍流强度、速度、温度和压力分布,并与MARK Ⅱ系列涡轮叶片的实验结果对比,验证了模型的可靠性。此外,还研究了冷却工质流量比对叶片温度分布的影响,得出了合理的冷却工质流量比。(3)多能场作用下透平叶片服役变形的有限元求解：将流场求解得到温度、压强等载荷通过FSI mapping技术映射到有限元网格,建立叶片的有限元模型,借助ANSYS求解得到叶片在温度、压力、离心力三者单独作用和共同作用下的变形,并利用灰色关联度理论分析了不同载荷对叶片X、Y、Z向变形的影响。此外,通过曲面零件的热变形实验和关联度分析验证了曲面零件热变形理论模型的正确性。(4)透平叶片的曲面设计补偿：对有限元求解得到的变形结果进行三维插值,得到叶片在理论型值点处X、Y、Z向的变形,进行补偿得到新的设计型值点。基于NURBUS曲面重构理论进行叶片的曲面重构,重复上述流场仿真、有限元求解变形等步骤,得到服役状态下的曲面,计算服役曲面与理想曲面的位置误差,进行二次补偿,直到满足位置精度。