宽转速范围多级轴流压缩机静叶角匹配优化

发布时间：2017-12-11 15:06

本文关键词：宽转速范围多级轴流压缩机静叶角匹配优化

【摘要】：本文一方面针对民用领域多级轴流压缩机研发周期长、成本高的问题,结合工程实际的需求考虑,充分利用以往工业项目中多级轴流压缩机的研发经验,利用成熟叶型、叶片组合成新的压缩机,实现轴流压缩机的快速改型设计。另一方面这样的改型设计压缩机,能够满足工程实际中压缩机的应用需求,但在民用领域宽广的工况范围内,存在在某些工况点效率偏低、压比或稳定裕度不够等问题。需要对多级轴流压缩机在宽转速范围内静叶角度调节的级匹配优化,优化压缩机的全工况工作性能。基于一系列同类压缩机机组的经验参数开发了一套一维特性计算程序,用来评估尚未进行试验的多级轴流压缩机性能,并进行一维程序压缩机性能的验证计算,分析其可靠性。引入二维压缩机性能计算方法。针对一风洞工程压缩机的需求,对某原型轴流压缩机进行转速与静叶角度联动调节的匹配优化,提高压缩机工况性能,完成宽转速范围内静叶调节规律的优化设计。基于新的静叶调节规律,完成满足性能指标的压缩机改型设计。最后应用CFD数值模拟方法进行计算验证。通过本文的研究工作,研发的一维计算程序,当压缩机几何参数改变或工作状态改变时,该方法均能较好地计算出压缩机的性能与级特性参数。针对新的工业项目中轴流压缩机的需求可以快速地完成满足性能指标的改型设计,进行针对性的宽转速范围内静叶调节的匹配优化。对民用轴流压缩机领域花尽可能小的代价完成高效、稳定压缩机的研发目标有十分重要的意义。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH453

【参考文献】

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1 吴虎;李密;孙娜;;静叶调节对多级轴流压缩机流动损失的影响[J];风机技术;2010年06期

2 宫伟;张宏武;聂超群;;三级轴流压气机变工况条件下导叶/静叶和转速联动的调节规律[J];航空动力学报;2009年05期

3 项效昒;刘波;陈云永;宣扬;;某重型燃气轮机17级轴流压气机特性预估计算研究[J];汽轮机技术;2009年01期

4 赵洪雷;王松涛;韩万金;冯国泰;;多级涡轮多工况气动优化设计研究[J];航空动力学报;2008年01期

5 宋立明;李军;丰镇平;罗常;;基于多目标优化的透平叶栅变工况设计方法[J];航空动力学报;2007年09期

6 程荣辉;雷丕霓;刘波;周拜豪;周盛;;一种工程实用的多级轴流压气机特性二维数值计算方法[J];航空动力学报;2007年06期

7 李晓娟;桂幸民;;风扇/增压级设计与非设计性能数值模拟[J];推进技术;2005年06期

8 刘太秋,杜辉,曹雷;S1流场计算技术的改进和完善[J];航空发动机;2005年03期

9 李景银,杨斌,吕斌;满足多个工况要求的轴流通风机设计参数的确定[J];风机技术;2004年06期

10 张宏武,袁新,叶大均;透平级非设计工况气动性能的数值模拟[J];工程热物理学报;2001年02期