串列叶栅扩压器几何参数对离心压气机性能影响的研究

发布时间：2022-07-29 11:38

　　离心压气机叶轮出口气流的动能约占叶轮加功量的30%～40%,需要合理利用这部分能量,将动能转化为压力能,以防造成大量能量损失。随着离心压气机向高效率、高负荷和宽工况范围方向发展,扩压器的作用就变得尤为重要。串列叶栅扩压器具有效率高、损失低、运行范围宽的特点,正基于此,本文对串列叶栅扩压器几何参数对离心压气机级性能的影响进行研究。本文以某型燃气轮机的离心压气机为研究对象,对其中的楔形扩压器进行串列叶栅改型,并对串列叶栅扩压器后排叶片周向、径向位置以及前后排叶片弦长比展开研究,同时对串列叶栅扩压器进行添加小叶片的试探性优化。本文在研究过程中主要采用数值模拟计算的方法,采用商用软件NLUMECA进行数值计算和前后期的处理。主要工作内容如下:1.对串列叶栅扩压器后排叶片处于不同周向位置时对离心压气机级的性能影响进行研究。结果表明:后排叶片周向位置对离心压气机整级性能和串列叶栅扩压器均具有显著影响。当后排叶片处于合适周向位置时,前排叶片尾缘低速流体经过前后排叶片形成的渐缩通道能够获得加速,增加后排叶片附面层内流体能量,推迟或消除后排叶片附面层分离,减小损失。当RCP为30%时,离心压气机整体性能... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 串列叶栅国内外研究现状
        1.2.1 串列叶栅在轴流压气机静子中的应用
        1.2.2 串列叶栅在离心压气机静子中的应用
        1.2.3 串列叶栅在转子中的应用
    1.3 主要研究内容
第2章 数值研究方法
    2.1 引言
    2.2 NUMECA软件介绍
    2.3 控制方程
    2.4 湍流模型
    2.5 网格质量评估
    2.6 数值方法验证
        2.6.1 计算网格及边界条件设置
        2.6.2 计算结果对比
    2.7 本章小结
第3章 串列叶栅扩压器周向位置的影响研究
    3.1 引言
    3.2 串列叶栅扩压器模型与数值计算方法
    3.3 计算结果分析
        3.3.1 离心压气机总体性能分析
        3.3.2 串列叶栅扩压器内部流场分析
    3.4 本章小结
第4章 串列叶栅扩压器径向距离的影响研究
    4.1 引言
    4.2 方案选择与数值计算方法
    4.3 计算结果分析
        4.3.1 离心压气机总体性能分析
        4.3.2 径向位置对串列叶栅扩压器内部流场的影响
    4.4 本章小结
第5章 串列叶栅扩压器弦长比的影响研究
    5.1 引言
    5.2 串列叶栅扩压器模型与数值计算方法
    5.3 计算结果分析
        5.3.1 离心压气机总体性能分析
        5.3.2 串列叶栅扩压器内部流场分析
    5.4 串列叶栅优化分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3666394