氦气压气机新型高负荷叶型初步研究

发布时间：2020-09-01 20:43

　　 高温气冷堆和非传统燃料外燃式热机使布雷登循环氦气轮机面临很好的发展前景。氦气压气机如果采用常规的空气压气机规律设计,则其单级压比小、级数过多,这是未来发展必须解决的一个课题。针对此问题,本文对一种可成倍提高氦气压气机级加功量的新型速度三角形进行了分析介绍,用空气平面叶栅试验数据和经验规律对新型氦气叶栅进行了叶型损失估算和基元级叶型效率估算。在对所选湍流模型和网格划分首先进行了校准的基础上,采用FLUENT6.3流体分析软件对新型氦气叶栅流场进行了数值模拟,并分析了叶栅最大相对厚度对叶栅性能的影响。 数值模拟结果显示:与常规设计相比,当进口马赫数为0.466至0.7013时,此新型基元级的加功量可以增加2至4倍,从而成倍的减少氦气压气机的级数,而叶型效率仍可达到0.939至0.894;气流转折角达到38.75°至49.43°;出口气流角达到0.78°至-12.45°;流场基本没有出现分离现象;减小叶栅最大相对厚度可以提高叶型效率。 由于空气平面叶栅为低速试验,并缺乏新型叶栅结构参数下的试验数据支持,用空气平面叶栅经验估算新型氦气叶栅性能在较高马赫数下偏差较大。本文数值模拟的叶栅仍然采用了传统的原始叶型厚度分布(C4叶型),对叶片厚度分布或气流通道形状进行优化设计预计还有较大的提升性能的潜力。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TH45
【部分图文】：

常规叶型设计的马赫数等值线分布

常规叶型设计的静压等值线分布

(b)图4.8常规叶型设计的流场流线分布(a)工质为空气(b)工质为氦气部速度矢量分布丫1.2加+02，.14e+021，O肋+021.02时02日.5跳+01氏砚犯扣，氏3加+0，77加+017」se+016石氏峋15.99e+0，5.3加+0，4，7触+014J加呼013.506今012.日触+012.3加+01，.旧加斗口11.2叱+015.日阮刊O865卜04

【引证文献】

相关硕士学位论文 前2条

1 于景磊;高负荷氦气压气机叶栅和级性能研究[D];中国舰船研究院;2011年

2 柯婷凤;高负荷氦气压气机设计与改进研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

本文编号：2810231