轴流压气机转角气动特性计算的级叠加方法研究

发布时间：2021-02-12 16:30

　　压气机防喘是压气机设计者面临的关键课题之一。压气机一旦发生喘振轻则造成燃气轮机特性的急剧恶化,重则导致燃气轮机熄火甚至于叶片断裂而致使整台燃气轮机遭受严重破坏。因此拓宽压气机的稳定工作范围,推迟不稳定流动现象产生、防止压气机喘振的出现就变得尤为重要。适当调节压气机可调静叶的角度,可以防止压气机在非设计转速下发生失速或喘振。与单纯的放气防喘措施相比,可调静叶防喘具有能扩大燃气轮机许用功率范围,提高低工况经济性,改善燃气轮机的启动加速性能及改善机舱工作条件等优点。可调静叶防喘设计的关键是如何找到多列可转静叶随转速变化的最佳转角规律,由于转角规律的变量多,自由度大,其方案的排列组合数量很大,如果采用压气机三维数值模拟或者压气机全台试验的方法全范围搜索,其时间和成本耗费很大。因此,有必要研究开发一种针对多列可转静叶转角规律的一维快速设计方法。所以本文针对一台低压九级轴流压气机,通过对压气机转角气动特性计算的级叠加方法的研究,利用一维级叠加法进行变工况下变几何计算,进而筛选出不同工况下几组满意的角度组合,再进行数值模拟比较一维计算的结果,最终可以实现快速找到转角组合使得喘振裕度和效率都比较好的方... 

【文章来源】：中国舰船研究院北京市

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

压气机的各种可能工况图1.1是压气机可能出现的工作情况，现做如下说明：(1)转速保持在设计值，流量比设计点流量少或者多时的工况

(b) 导叶能够旋转时图 1.2 压气机气流速度三角形的变化情况振现象的发生，轴流式压气机的进口导叶（IGV）轮机处在启动与停机的阶段，如图 1.2（b）中所示减小进入动叶气流的正冲角，这将避免动叶进入角的减小将使动叶的外加功量也减少，动叶出口位加流动到其后各级中的流量，减小其后各级的气到了一定的改善作用。

图 3.1 速度三角形定义理论能量头系数T 表示为21/ (0.5 )uh u ，定义流量系数 表示为1 1/zC u 。由度三角形可得，1 1 1 1 1cot cotz zu = C + C 其中的1 是动叶中径处进口截面绝对气流方向与切线的夹角。由公式（3-4）可得，11 1 11cot cotzCu = =+由上述公式和定义，可推导出：2 21 21 12 2(cot cot )zTzu Cu C = + 公式（3-6）表达了理论能量头系数T 与流量系数 的关系，其中1 作为参量

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3031139